智能個(gè)性化推薦系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐,你學(xué)會(huì)了嗎?
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1. 冷啟動(dòng)
冷啟動(dòng):在用戶沒(méi)有任何歷史行為數(shù)據(jù)的情況下,推薦系統(tǒng)需要通過(guò)其他方式進(jìn)行推薦。常見(jiàn)的方法有:
- 熱門(mén)推薦:基于整體用戶的熱門(mén)內(nèi)容進(jìn)行推薦。
- 隨機(jī)推薦:隨機(jī)選擇一些內(nèi)容進(jìn)行推薦。
- 問(wèn)卷調(diào)查:通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查獲取用戶的興趣和偏好,從而進(jìn)行推薦。
2. 基于內(nèi)容的推薦
基于內(nèi)容的推薦:通過(guò)分析內(nèi)容本身的特征進(jìn)行推薦,例如文章的主題、關(guān)鍵詞、產(chǎn)品的屬性等。主要步驟包括:
- 內(nèi)容分析:對(duì)推薦對(duì)象(如文章、商品等)進(jìn)行特征提取。
- 用戶畫(huà)像:根據(jù)用戶的歷史行為和興趣建立用戶畫(huà)像。
- 匹配推薦:將內(nèi)容特征與用戶畫(huà)像進(jìn)行匹配,推薦符合用戶興趣的內(nèi)容。
3. 基于行為的推薦
基于行為的推薦:通過(guò)分析用戶的行為數(shù)據(jù)(如瀏覽、點(diǎn)擊、購(gòu)買(mǎi)等)進(jìn)行推薦,主要包括以下方法:
- 協(xié)同過(guò)濾:基于用戶行為數(shù)據(jù),利用其他用戶的相似行為進(jìn)行推薦。
用戶協(xié)同過(guò)濾:推薦與當(dāng)前用戶有相似行為的用戶喜歡的內(nèi)容。
物品協(xié)同過(guò)濾:推薦與當(dāng)前用戶喜歡的內(nèi)容相似的其他內(nèi)容。
- 行為序列分析:分析用戶的行為序列,預(yù)測(cè)用戶的下一步行為。
4. 相關(guān)性計(jì)算
相關(guān)性計(jì)算:在推薦過(guò)程中,計(jì)算用戶與內(nèi)容之間的相關(guān)性評(píng)分。常見(jiàn)的方法有:
- 向量空間模型:將用戶和內(nèi)容表示為向量,計(jì)算向量之間的相似度(如余弦相似度)。
- 矩陣分解:通過(guò)矩陣分解技術(shù)(如SVD)將用戶-內(nèi)容的交互矩陣分解成低維空間進(jìn)行計(jì)算。
- 深度學(xué)習(xí):利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行用戶和內(nèi)容的特征學(xué)習(xí),計(jì)算相關(guān)性。
5. 結(jié)果排序
結(jié)果排序:根據(jù)相關(guān)性計(jì)算的評(píng)分對(duì)推薦結(jié)果進(jìn)行排序,同時(shí)考慮其他因素,如:
- 新穎性:推薦一些用戶未接觸過(guò)的新內(nèi)容。
- 多樣性:保證推薦結(jié)果的多樣性,避免過(guò)于單一。
- 業(yè)務(wù)規(guī)則:結(jié)合業(yè)務(wù)需求對(duì)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整,如優(yōu)先推薦某些特定內(nèi)容。
6. 推薦工程架構(gòu)
推薦工程架構(gòu):為了實(shí)現(xiàn)上述步驟,推薦系統(tǒng)需要有一個(gè)穩(wěn)定、高效的工程架構(gòu)支持,主要包括:
- 數(shù)據(jù)處理:高效的數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)和處理機(jī)制,確保數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。
- 模型訓(xùn)練:高效的模型訓(xùn)練和更新機(jī)制,確保推薦模型的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。
- 服務(wù)部署:高效的服務(wù)部署和管理機(jī)制,確保推薦服務(wù)的穩(wěn)定性和高可用性。
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1.App客戶端
功能:用戶界面,負(fù)責(zé)展示推薦的Feed流。
流程:用戶請(qǐng)求首頁(yè)推薦Feed流,App客戶端將請(qǐng)求發(fā)送到推薦系統(tǒng)。
2.推薦網(wǎng)關(guān)層
功能:統(tǒng)一處理所有推薦請(qǐng)求的入口。
流程:接收App客戶端的推薦請(qǐng)求并將其轉(zhuǎn)發(fā)到推薦邏輯層。
3.推薦邏輯層
功能:處理推薦請(qǐng)求的核心邏輯。
參數(shù)驗(yàn)證:驗(yàn)證請(qǐng)求參數(shù)是否合法。
拼裝ES請(qǐng)求參數(shù):將請(qǐng)求參數(shù)轉(zhuǎn)換為ElasticSearch所需的格式。
結(jié)果過(guò)濾和去重打散:對(duì)搜索引擎返回的結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾、去重和打散處理。
渲染返回結(jié)果:將處理后的推薦結(jié)果返回給推薦網(wǎng)關(guān)層。
4.排序?qū)雍驼倩貙?/span>
功能:從搜索引擎中召回相關(guān)數(shù)據(jù)。
工具:使用ElasticSearch進(jìn)行數(shù)據(jù)召回。
功能:根據(jù)一定的規(guī)則對(duì)推薦結(jié)果進(jìn)行排序。
規(guī)則:排序規(guī)則基于人工確定的權(quán)重和規(guī)則。
排序?qū)?/span>
召回層
5.搜索引擎(ElasticSearch)
功能:高效地搜索和返回匹配的數(shù)據(jù)。
流程:根據(jù)拼裝好的請(qǐng)求參數(shù)從索引中檢索數(shù)據(jù)并返回給推薦邏輯層。
3. 特點(diǎn)分析
- 全局推薦,無(wú)個(gè)性化
召回源單一:系統(tǒng)只從一個(gè)數(shù)據(jù)源中召回推薦內(nèi)容。
基于人工規(guī)則排序:排序規(guī)則是預(yù)先定義好的,缺乏個(gè)性化和動(dòng)態(tài)調(diào)整。
全局排序,無(wú)個(gè)性化:推薦結(jié)果對(duì)所有用戶都是一樣的,沒(méi)有個(gè)性化定制。
不支持線上ABTest:無(wú)法進(jìn)行AB測(cè)試來(lái)優(yōu)化推薦策略。
特點(diǎn):
4. 優(yōu)缺點(diǎn)分析
- 優(yōu)點(diǎn):
簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn):架構(gòu)簡(jiǎn)單,適合初期搭建和快速上線。
易于維護(hù):全局規(guī)則和單一召回源使得系統(tǒng)容易維護(hù)。
- 缺點(diǎn):
缺乏個(gè)性化:無(wú)法根據(jù)用戶的個(gè)性化需求提供定制推薦,用戶體驗(yàn)較差。
擴(kuò)展性差:不支持AB測(cè)試和動(dòng)態(tài)調(diào)整,不利于系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)。
性能瓶頸:隨著用戶和數(shù)據(jù)量的增加,系統(tǒng)可能會(huì)面臨性能瓶頸。
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1.App客戶端
功能:用戶界面,負(fù)責(zé)展示推薦的Feed流。
流程:用戶請(qǐng)求首頁(yè)推薦Feed流,App客戶端將請(qǐng)求發(fā)送到推薦系統(tǒng)。
2.推薦網(wǎng)關(guān)層
功能:統(tǒng)一處理所有推薦請(qǐng)求的入口。
流程:接收App客戶端的推薦請(qǐng)求并將其轉(zhuǎn)發(fā)到推薦排序?qū)印?/span>
3.推薦排序?qū)?/h4>ABTest分組試驗(yàn):支持AB測(cè)試,可以對(duì)不同用戶群體使用不同的推薦策略。
記錄推薦血統(tǒng):記錄推薦的路徑和決策,便于分析和優(yōu)化推薦效果。
過(guò)濾、去重和打散:對(duì)召回的結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾、去重和打散處理,以提高推薦的多樣性和質(zhì)量。
召回源分層排序:基于召回源進(jìn)行排序,使用了Item-Based協(xié)同過(guò)濾(Item-Based CF)和用戶/商品畫(huà)像等算法。
細(xì)粒度控制策略:通過(guò)細(xì)粒度的策略控制推薦的細(xì)節(jié),如權(quán)重分配、優(yōu)先級(jí)設(shè)定等。
4.推薦召回層
搜索引擎(ElasticSearch):高效地搜索和返回匹配的數(shù)據(jù)。
Redis:作為緩存系統(tǒng),加速數(shù)據(jù)的讀寫(xiě),提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。
5.日志與數(shù)據(jù)處理
SparkETL:通過(guò)ETL流程計(jì)算用戶特征和商品相似度。
Flume和Kafka:用于實(shí)時(shí)收集和處理用戶的實(shí)時(shí)畫(huà)像數(shù)據(jù)。
日志收集:收集曝光日志、點(diǎn)擊日志、評(píng)論日志和收藏日志等用戶行為數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理:
3. 特點(diǎn)分析
- 個(gè)性化推薦
ABTest分組試驗(yàn):支持AB測(cè)試,可以對(duì)不同用戶群體使用不同的推薦策略。
記錄推薦血統(tǒng):記錄推薦的路徑和決策,便于分析和優(yōu)化推薦效果。
過(guò)濾、去重和打散:對(duì)召回的結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾、去重和打散處理,以提高推薦的多樣性和質(zhì)量。
召回源分層排序:基于召回源進(jìn)行排序,使用了Item-Based協(xié)同過(guò)濾(Item-Based CF)和用戶/商品畫(huà)像等算法。
細(xì)粒度控制策略:通過(guò)細(xì)粒度的策略控制推薦的細(xì)節(jié),如權(quán)重分配、優(yōu)先級(jí)設(shè)定等。
搜索引擎(ElasticSearch):高效地搜索和返回匹配的數(shù)據(jù)。
Redis:作為緩存系統(tǒng),加速數(shù)據(jù)的讀寫(xiě),提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。
SparkETL:通過(guò)ETL流程計(jì)算用戶特征和商品相似度。
Flume和Kafka:用于實(shí)時(shí)收集和處理用戶的實(shí)時(shí)畫(huà)像數(shù)據(jù)。
日志收集:收集曝光日志、點(diǎn)擊日志、評(píng)論日志和收藏日志等用戶行為數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理:
引入個(gè)性化召回源:支持基于用戶興趣、行為和偏好的個(gè)性化推薦。
支持ABTest:可以進(jìn)行AB測(cè)試,優(yōu)化和驗(yàn)證不同的推薦策略。
記錄推薦血統(tǒng):追蹤推薦結(jié)果的生成路徑,便于分析和改進(jìn)推薦算法。
4. 優(yōu)缺點(diǎn)分析
- 優(yōu)點(diǎn):
個(gè)性化推薦:引入個(gè)性化召回源,能夠根據(jù)用戶的行為和偏好提供個(gè)性化的推薦,提升用戶體驗(yàn)。
支持ABTest:能夠通過(guò)AB測(cè)試不斷優(yōu)化推薦策略,提高推薦效果。
日志記錄和數(shù)據(jù)處理:詳細(xì)的日志記錄和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,為推薦系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)提供了數(shù)據(jù)支持。
實(shí)時(shí)性:通過(guò)Flume和Kafka實(shí)現(xiàn)用戶實(shí)時(shí)畫(huà)像,能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整推薦策略。
- 缺點(diǎn):
復(fù)雜度提高:系統(tǒng)復(fù)雜度顯著提高,需要更多的資源和技術(shù)支持。
維護(hù)成本增加:個(gè)性化推薦和數(shù)據(jù)處理的引入,使得系統(tǒng)的維護(hù)和調(diào)優(yōu)成本增加。
數(shù)據(jù)依賴(lài)性強(qiáng):推薦效果高度依賴(lài)于數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。
1.App客戶端
功能:用戶界面,負(fù)責(zé)展示推薦的Feed流及其他推薦內(nèi)容(如找相似、猜你喜歡等)。
流程:用戶請(qǐng)求推薦內(nèi)容,App客戶端將請(qǐng)求發(fā)送到推薦系統(tǒng)。
2.推薦網(wǎng)關(guān)層
功能:統(tǒng)一處理所有推薦請(qǐng)求的入口。
流程:接收App客戶端的推薦請(qǐng)求并將其轉(zhuǎn)發(fā)到推薦排序?qū)印?/span>
3.推薦排序?qū)?/span>
ABTest分組試驗(yàn):支持AB測(cè)試,驗(yàn)證和優(yōu)化不同推薦策略。
記錄推薦血統(tǒng):記錄推薦結(jié)果的生成路徑,便于分析和優(yōu)化推薦效果。
過(guò)濾、去重和打散:對(duì)召回的結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾、去重和打散處理,提高推薦多樣性和質(zhì)量。
機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)排序:通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行排序,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化推薦。
CF實(shí)時(shí)挖掘:協(xié)同過(guò)濾算法的實(shí)時(shí)計(jì)算,提供動(dòng)態(tài)推薦。
用戶實(shí)時(shí)興趣:根據(jù)用戶的實(shí)時(shí)行為數(shù)據(jù)調(diào)整推薦內(nèi)容。
細(xì)粒度控制策略:通過(guò)細(xì)粒度的策略控制推薦的細(xì)節(jié),如權(quán)重分配、優(yōu)先級(jí)設(shè)定等。
推薦召回層
統(tǒng)一召回服務(wù):整合不同的召回源,提供統(tǒng)一的召回服務(wù)。
特征服務(wù):基于用戶特征和商品特征進(jìn)行召回。
搜索引擎(ElasticSearch):高效地搜索和返回匹配的數(shù)據(jù)。
Redis集群:作為緩存系統(tǒng),加速數(shù)據(jù)的讀寫(xiě),提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。
日志與數(shù)據(jù)處理
Spark離線ETL:通過(guò)ETL流程計(jì)算用戶特征和商品相似度。
Flume和Kafka:用于實(shí)時(shí)收集和處理用戶的實(shí)時(shí)畫(huà)像數(shù)據(jù)。
Stream實(shí)時(shí)接數(shù):實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流處理,支持實(shí)時(shí)推薦策略調(diào)整。
日志收集:收集曝光日志、點(diǎn)擊日志、評(píng)論日志和收藏日志等用戶行為數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理:
立體監(jiān)控系統(tǒng):對(duì)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
3. 特點(diǎn)分析
- 實(shí)時(shí)化和機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)
實(shí)時(shí)召回策略:根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)整召回策略,提高推薦的時(shí)效性。
實(shí)時(shí)特征:利用實(shí)時(shí)用戶行為數(shù)據(jù)進(jìn)行推薦,提升用戶體驗(yàn)的及時(shí)性。
機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)排序:通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)排序,提升推薦的精準(zhǔn)度和個(gè)性化水平。
實(shí)時(shí)化數(shù)據(jù):引入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理,動(dòng)態(tài)調(diào)整推薦策略和內(nèi)容。
- 組件化
DSL靈活編排組件:使用DSL(領(lǐng)域特定語(yǔ)言)靈活編排各個(gè)推薦組件,提高系統(tǒng)的可配置性和可擴(kuò)展性。
全面微服務(wù)化:將系統(tǒng)各部分功能模塊化,部署為微服務(wù),提升系統(tǒng)的靈活性和維護(hù)性。
4. 優(yōu)缺點(diǎn)分析
- 優(yōu)點(diǎn):
個(gè)性化推薦:通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)高度個(gè)性化的推薦,提升用戶體驗(yàn)。
實(shí)時(shí)性:實(shí)時(shí)處理用戶行為數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)調(diào)整推薦策略,保持推薦內(nèi)容的時(shí)效性。
高擴(kuò)展性:系統(tǒng)全面微服務(wù)化和組件化,提升系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和維護(hù)性。
靈活性:使用DSL靈活編排各個(gè)推薦組件,方便進(jìn)行策略調(diào)整和功能擴(kuò)展。
- 缺點(diǎn):
復(fù)雜度提高:系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜度進(jìn)一步增加,需要更多的技術(shù)支持和資源投入。
維護(hù)成本增加:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法的引入,使得系統(tǒng)的維護(hù)和調(diào)優(yōu)成本增加。
數(shù)據(jù)依賴(lài)性強(qiáng):推薦效果高度依賴(lài)于數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性,需保證數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。
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