%34تخفیف

دانلود پروژه: ارائه سیستم توصیه¬گر مبتنی بر شبکه¬های عصبی

تعداد 113صفحه در فایل word

چکیده

امروزه علاقه­مندی بسیاری به حوزه­ی سیستم­های توصیه­گر، در سازمان­ها و محافل علمی وجود دارد. در این پایان­نامه یک سیستم توصیه­گر ترکیبی فیلم ارائه شده است. جهت ساخت این سیستم از ترکیب دو تکنیک مبتنی بر محتوا و مشارکتی و نیز از مجموعه­داده آماده وب­سایت مووی­لنس استفاده شده است. در مرحله اول پروژه، تکنیک مبتنی بر محتوا از شبکه عصبی پرسپترون چند لایه، جهت پیش­بینی امتیاز کاربران به فیلم­هایی که رتبه­بندی نشده­اند، استفاده می­کند. سپس از خروجی مرحله اول به­عنوان ورودی برای مرحله دوم یعنی همان تکنیک مشارکتی استفاده می­شود. در این مرحله از روش­های مشابهت کسینوس و مشابهت پیرسون جهت بررسی شباهت بین کاربران و در ادامه از روش نزدیکترین همسایه، جهت ارائه توصیه به کاربران استفاده شده است. طبق آزمایشات انجام شده، روش پیرسون دارای دقت بیشتر و خطای کمتری می­باشد و همچنین میزان دقت بدست آمده در الگوریتم پیشنهادی نسبت به سیستم­های پایه، 36/0 بهبود داشته است.      

کلمات کلیدی: تکنیک توصیه ترکیبی، تکنیک توصیه مبتنی بر محتوا، تکنیک توصیه مشارکتی، سیستم­های توصیه­گر، شبکه عصبی چند لایه پرسپترون.

 

 

 

 

فهرست مطالب

چکیده.. ‌أ

فصل اول : کلیات تحقیق

1-1 مقدمه.. 3

1-2 بیان مساله.. 3

1-3 تکنیک­های توصیه.. 4

1-3-1 تکنیک مبتنی بر محتوا.. 5

1-3-2 تکنیک مشارکتی.. 6

1-3-2-1 رویکرد مبتنی بر کاربر.. 7

1-3-2-2 رویکرد مبتنی بر کالا.. 8

1-3-2-3 رویکرد مبتنی بر مدل.. 9

1-3-3 تکنیک مبتنی بر دانش.. 9

1-3-4 تکنیک جمعیت­شناختی.. 9

1-3-5 تکنیک هیبریدی.. 10

1-4 مزایای استفاده از سیستم­های توصیه­گر.. 10

1-4-1 اطلاعات واقعی.. 10

1-4-2 اکتشاف فضای جدید.. 10

1-4-3 قابلیت اطمینان.. 10

1-4-4 به روز بودن.. 11

1-4-5 کاهش هزینه نگهداری.. 11

1-4-6 صرفه­جویی در زمان.. 11

1-5 مشکلات سیستم­های توصیه­گر.. 11

1-5-1 اسپارس.. 11

1-5-2 شروع سرد . 12

1-5-3 قدرت کارایی . 12

1-5-4 تخصصی شدن بیشتر . 13

1-6 مراحل طراحی سیستم­های توصیه­گر.. 13

1-6-1 ساخت و نگهداری پروفایل.. 13

1-6-2 استخراج اطلاعات از پروفایل جهت تولید پیشنهاد.. 15

1-6-2-1 متدهای پالایش اطلاعات.. 15

1-6-2-2 متدهای تطبیق کالا-پروفایل.. 16

1-6-2-3 متدهای تطبیق پروفایل در حالت مشارکتی.. 17

1-7 اهمیت و ضرورت انجام تحقيق.. 17

1-8 جنبه جديد بودن و نوآوري در تحقيق.. 18

1-9 اهداف مشخص تحقيق.. 18

1-10 سؤالات تحقیق.. 18

1-11 فرضيه‏هاي تحقیق.. 19

1-12 تعريف واژه‏ها و اصطلاحات فني و تخصصی.. 19

1-12-1 سیستم توصیه­گر.. 19

1-12-2 تکنیک­های توصیه.. 19

1-12-3 شبکه عصبی.. 19

1-13 شرح كامل روش تحقیق بر حسب هدف، نوع داده­ها و نحوه اجراء   20

1-14 متغيرهاي مورد بررسي در قالب یک مدل مفهومی.. 20

1-15 ابزار گردآوري داده‌ها.. 20

1-16 جامعه آماري، روش نمونه‏گيري و حجم نمونه.. 21

1-17 روش‌ها و ابزار تجزيه و تحليل داده‏ها.. 21

1-17-1 نرم­افزار متلب.. 21

1-17-2 زبان برنامه­نویسی سی­شارپ.. 22

1-18 خلاصه فصل.. 22

فصل دوم: پیشینه تحقیق و مباحث تکمیلی

2-1 مقدمه.. 24

2-2 مرور ادبیات و سوابق مربوطه.. 24

2-3 روش­های ترکیب تکنیک­های توصیه.. 42

2-3-1 روش ترکیبی وزنی.. 42

2-3-2 روش ترکیبی سوئیچینگ.. 42

2-3-3 روش ترکیبی مخلوطی.. 43

2-3-4 روش ترکیبی ترکیب ویژگی.. 43

2-3-5 روش ترکیبی آبشاری.. 43

2-3-6 روش ترکیبی تقویت ویژگی.. 44

2-4 معیارهای ارزیابی سیستم­های توصیه­گر.. 44

2-4-1 دقت.. 45

2-4-2 میانگین خطای مطلق.. 45

2-4-3 پوشش.. 45

2-4-4 زمان محاسبه.. 45

2-4-5 قوی بودن.. 45

2-5 هوش محاسباتی.. 46

2-6 شبکه عصبی مصنوعی.. 47

2-7 كاربردهاي شبكه عصبي.. 48

2-8 مزایای شبکه­های عصبی.. 49

2-9 محدودیت­های شبکه عصبی مصنوعی.. 49

2-10 مقایسه سلول عصبی انسان و سلول عصبی مصنوعی.. 50

2-11 اجزاي شبكه عصبي مصنوعی.. 51

2-11-1 ورودي.. 51

2-11-2 یال.. 51

2-11-3 وزن.. 52

2-11-4 تابع فعال­سازی.. 52

2-11-5 لایه خروجی.. 52

2-12 ساختار شبکه­های عصبی.. 53

2-12-1 شبكه­هاي پيشخور.. 53

2-12-2 شبكه­هاي پسخور.. 53

2-13 مراحل طراحی شبکه عصبی مصنوعی.. 54

2-13-1 طراحي معماري شبكه.. 55

2-13-2 تعيين نوع تابع تبديل.. 55

2-13-3 آموزش شبكه.. 55

2-13-3-1 يادگيري نظارت شده.. 56

2-13-3-2 يادگيري نظارت نشده.. 56

2-14 انواع شبکه­های عصبی مصنوعی.. 56

2-14-1 شبکه تک لایه پرسپترون.. 57

2-14-2 شبکه چند لایه پرسپترون.. 57

2-14-3 شبکه­های عصبی پایه شعاعی.. 57

2-14-4 نگاشت­های خودسازمانده.. 58

2-14-5 یادگیری کوانتیزه بردار.. 58

2-14-6 شبکه عصبی هاپفیلد.. 59

2-15 معرفی کامل شبکه­های عصبی پرسپترون چند لایه.. 59

2-15-1 قانون یادگیری پس­انتشار خطا.. 62

2-15-2 توابع تحریک.. 63

2-15-2-1 تابع تحریک پله.. 63

2-15-2-2 تابع علامت.. 64

2-15-2-3 تابع محرک سیگمویدی.. 64

2-15-2-4 تابع تحریک تانژانت هیپربولیک.. 65

2-16 خلاصه فصل.. 66

فصل سوم: الگوریتم پیشنهادی

3-1 مقدمه.. 68

3-2 مجموعه داده مووی­لنس.. 68

3-2-1 ویژگی مجموعه داده مووی­لنس.. 68

3-3 پیش­پردازش داده.. 69

3-4 الگوریتم پیشنهادی.. 71

3-4-1 روش ترکیب تکنیک­ها.. 72

3-4-2 فاز مبتنی بر محتوا.. 73

3-4-2-1 شبکه عصبی MLP. 73

3-4-3 فاز مشارکتی.. 75

3-4-3-1 معیار شباهت پیرسون.. 75

3-4-3-2 معیار شباهت کسینوس.. 76

3-4-3-3 پیش­بینی با روش -Kنزدیکترین همسایه.. 77

3-5 خلاصه فصل.. 77

فصل چهارم: نتایج شبیه­سازی

4-1 مقدمه.. 79

4-2 معیارهای ارزیابی.. 79

4-2-1 دقت.. 79

4-2-2 میانگین خطای مطلق.. 80

4-2-3 میانگین مربعات خطا.. 80

4-2-4 مجذور میانگین مربعات خطا.. 81

4-3 ارزیابی و مقایسه نتایج.. 81

4-4 نتایج روش پیشنهادی.. 83

4-5 خلاصه فصل.. 88

فصل پنجم : نتیجه­گیری و پیشنهادات آینده

5-1 نتیجه­گیری.. 90

5-2 پیشنهادات آینده.. 90

واژه­نامه­ی انگلیسی به فارسی.. 91

واژه­نامه­ی فارسی به انگلیسی.. 93

منابع و ماخذ.. 95

فهرست جداول

جدول (1-1) پروفایل کاربر ……………………………………………………………………………………………………………..

5

جدول (1-2) لیست فیلم­های رتبه­بندی شده ……………………………………………………………………………………….

6

جدول (1-3)نمونه­ای از یک سیستم توصیه­گر مشارکتی ……………………………………………………………………….

7

جدول (2-1)مقادیر مختلف وزن­ها در مدل پیشنهادی بدرو ………………………………………………………………….

35

جدول (2-2)دقت نهایی در هر روش مقاله 22 ……………………………………………………………………………………

37

جدول (2-3)حالت­های مختلف بکارگیری مشخصه­ها در روش GNN …………………………………………………..

41

جدول (2-4)نتایج حاصل از مدل GNN …………………………………………………………………………………………….

41

جدول (2-5)روش­های ترکیب تکنیک­های توصیه ……………………………………………………………………………….

44

جدول (3-1) کدگذاری داده­های فایل کاربر ……………………………………………………………………………………….

69

جدول (3-2)کدگذاری­های داده­های فایل فیلم ……………………………………………………………………………………

70

جدول (3-3)  نمونه ماتریس اسپارس امتیازات ……………………………………………………………………………………

73

جدول (3-4)ویژگی­های MLP …………………………………………………………………………………………………………

74

جدول (3-5)نمونه ماتریس امتیازات پر شده در فاز مبتنی بر محتوا ………………………………………………………..

75

جدول (4-1)MAE بدست آمده از مدل GNN و روش پیشنهادی …………………………………………………………

83

جدول (4-2)نتایج بدست آمده از الگوریتم­ پیشنهادی تقویت ویژگی ……………………………………………………..

84

جدول (4-3)دقت بدست آمده از روش پیشنهادی ما و سایر الگوریتم­ها …………………………………………………

87

 

فهرست نمودارها

نمودار (2-1) مقایسه الگوریتم­ها بر حسب میانگین خطای مطلق برای داده­های MSL …………………………………………

30

نمودار (2-2) مقایسه الگوریتم­ها برحسب میانگین خطای مطلق برای داده­های ML …………………………………………….

31

نمودار (2-3) مقایسه دو الگوریتم با در نظر گرفتن شاخص RMSE  برای داده­های MovieLens …………………………

32

نمودار (2-4) مقایسه دو الگوریتم با در نظر گرفتن شاخص MAE  برای داده­های MovieLens …………………………..

33

نمودار (2-5) مقایسه مقادیر مختلف وزن­ها بر اساس شاخص میانگین خطای مطلق …………………………………………..

35

نمودار (2-6) مقایسه روش پیشنهادی با دیگر روش­های مشارکتی بر اساس میانگین خطای مطلق ………………………..

36

نمودار (2-7) دقت استراژی­های وارده و روش­های ترکیبی ……………………………………………………………………………..

37

نمودار (2-8) MAE بدست آمده در روش ICHM …………………………………………………………………………………………

39

نمودار (2-9) RMSE بدست آمده از روش فیلترینگ مشارکتی بر پایه آیتم ……………………………………………………….

39

نمودار (2-10) دقت بدست آمده از روش ترکیبی کریستاکو  ……………………………………………………………………………

40

نمودار (2-11) MAE بدست آمده نسبت به درجه نود برای الگوریتم GNNMean …………………………………………….

41

نمودار (2-12) تابع پله ……………………………………………………………………………………………………………………………….

64

نمودار (2-13) تابع علامت  ………………………………………………………………………………………………………………………..

64

نمودار (2-14) تابع محرک سیگموئیدی ………………………………………………………………………………………………………

65

نمودار (2-15) تابع تانژانت هیپربولیک ………………………………………………………………………………………………………..

65

نمودار (4-1) خطای آموزش بر حسب رتبه­دهی……………………………………………………………………………………………..

82

نمودار (4-2) مقایسه مقدار دقت برای دو روش مشابهت کسینوس و پیرسون در الگوریتم پیشنهادی ما  ……………….

85

نمودار (4-3) مقایسه مقدار MAE برای دو روش مشابهت کسینوس و پیرسون در الگوریتم پیشنهادی ………………….

85

نمودار (4-4) مقایسه مقدار MSE برای دو روش مشابهت کسینوس و پیرسون در الگوریتم پیشنهادی …………………..

86

نمودار (4-5) مقایسه RMSE برای دو روش مشابهت کسینوس و پیرسون در الگوریتم پیشنهادی …………………………

86

نمودار (4-6) مقایسه مقدار دقت برای روش­های موجود در الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم­های پیشین………………….

87

 

فهرست شکل­ها

شکل (1-1) نمونه­ای شماتیک از رویکرد مبتنی بر کاربر ………………………………………………………………………………

8

شکل (1-2) نمونه­ای شماتیک از رویکرد مبتنی بر کالا ………………………………………………………………………………..

8

شکل (2-1) بلوک دیاگرام الگوریتم پیشنهادگر خوشه­بندی ………………………………………………………………………….

38

شکل (2-2) ساختار سلول عصبي انسان ……………………………………………………………………………………………………

50

شکل (2-3) ساختار سلول عصبی مصنوعی ……………………………………………………………………………………………….

51

شکل (2-4) شبکه عصبی مصنوعی …………………………………………………………………………………………………………..

52

شکل (2-5) شبکه­ پیش­خور ……………………………………………………………………………………………………………………

53

شکل (2-6) شبکه پسخور  ……………………………………………………………………………………………………………………..

54

شکل (2-7) شمای کلی یک شبکه عصبی پرسپترون با یک لایه پنهان …………………………………………………………..

62

شکل (3-1) الگوریتم پیشنهادی ……………………………………………………………………………………………………………….

72

شکل (3-2) شبکه عصبی MLP با دو لایه پنهان …………………………………………………………………………………………

74

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo