JP2012221315A - Information recommendation device, method and program - Google Patents
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Description
本発明は、情報推薦装置及び方法及びプログラムに係り、特に、情報推薦においてアイテムの個人化されたメタデータを同時に提示して推薦を行う情報推薦装置及び方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an information recommendation device, method, and program, and more particularly, to an information recommendation device, method, and program for simultaneously presenting personalized metadata of an item in information recommendation.
本発明を実現するための従来技術として、最も出現頻度の多いメタデータを選ぶ方法や、Jaccard係数やカイ二乗値などの統計的な基準によって選ぶ方法が考えられる。出現頻度を用いる方法は、推薦すべきアイテム(以下、推薦アイテム)に付与されたメタデータの中から、全てのアイテムに付与されたメタデータの数をそれぞれカウントして最も付与されているメタデータを選ぶ方法である。また、Jaccard係数やカイ二乗値などの統計的な指標による方法は、ユーザの履歴に含まれるアイテムのメタデータと、推薦アイテムのメタデータの関連度を計算することができ、ユーザの履歴が多い場合は個人化されたメタデータの抽出が可能である。 As a conventional technique for realizing the present invention, there are a method of selecting metadata having the highest appearance frequency and a method of selecting based on statistical criteria such as a Jaccard coefficient and a chi-square value. The method of using the appearance frequency is the most assigned metadata by counting the number of metadata assigned to all items from among the metadata assigned to items to be recommended (hereinafter referred to as recommended items). It is a method to choose. In addition, methods based on statistical indicators such as the Jaccard coefficient and chi-square value can calculate the degree of association between the metadata of items included in the user's history and the metadata of recommended items, and the user's history is large. In some cases, personalized metadata can be extracted.
また、Random Walk with Restart (RWR)と呼ばれるグラフ理論のアプローチによって、推薦アイテムに付与されたメタデータの中から、ユーザとの関連度の高いメタデータを選ぶ方法が考えられる(例えば、非特許文献1参照)。RWRは、ユーザ、アイテム、メタデータをそれぞれグラフのノードとして、その関係をエッジとしてもつグラフにおいて、ユーザとメタデータの関連度を計算する手法であり、その関連度の高いものを個人化されたメタデータとして抽出することができる。 In addition, a method of selecting metadata highly relevant to the user from among the metadata assigned to the recommended items by a graph theory approach called Random Walk with Restart (RWR) (for example, non-patent literature) 1). RWR is a method for calculating the degree of association between users and metadata in a graph that has user, item, and metadata as nodes in the graph and the relationship as an edge. It can be extracted as metadata.
しかしながら、最も出現頻度の多いメタデータを選ぶ方法や、Jaccard係数やカイ二乗値などの統計的な基準によって選ぶ方法は、ユーザが履歴としてもつアイテムが少数の場合にメタデータを抽出できなくなりやすい問題や、階層的に付与されたメタデータの選択がうまくいかないという問題がある。 However, the method of selecting the most frequently occurring metadata or the method of selecting based on statistical criteria such as the Jaccard coefficient and chi-square value tends to make it difficult to extract metadata when the user has a small number of items as history. In addition, there is a problem that selection of metadata given hierarchically is not successful.
また、上記非特許文献1の技術を適用することで、統計的な基準と同様の問題を回避することができるものの、大量のアイテムのメタデータとなっているメタデータなど、様々なアイテムと関連付けられているメタデータが選ばれやすいという問題がある。
Further, by applying the technique of Non-Patent
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、アイテムに付与されたメタデータの中から、推薦を受けるユーザとだけより関連の強いメタデータ(個人化メタデータ)を選択し、推薦アイテムと同時に提示可能な情報推薦装置及び方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and selects metadata (personalized metadata) more strongly related only to the user receiving the recommendation from the metadata assigned to the item, and the recommended item It is an object to provide an information recommendation device, method and program that can be presented simultaneously.
上記の課題を解決するために、本発明は、サービスの利用者に対して、当該サービスにおけるアイテムの推薦機能に加えて、アイテムの個人化されたメタデータを提示して推薦可能な推薦装置であって、
ユーザID、アイテムID、アイテムのメタデータ、ユーザのアイテムへの評価値についての情報を格納したアイテム履歴データベースと、
前記アイテム履歴データベースの情報を隣接行列として表す、推薦システム用の隣接行列構築処理部と、
前記隣接行列を用いてユーザに推薦アイテムを予測して、推薦アイテムとそのアイテムに付与されているメタデータを関連メタデータとして、それぞれのユーザとの関連度を出力する推薦アイテム予測処理部と、
前記推薦アイテム予測処理部が予測した推薦アイテムと関連メタデータと、前記推薦システム用の隣接行列提供部から得られる隣接行列を用いて、アイテムと同時に提示する個人化されたメタデータを抽出する、提示メタデータ選択処理部と、
推薦するアイテムと個人化されたメタデータの提示処理部と、を有する。
In order to solve the above problems, the present invention provides a recommendation device capable of presenting and recommending personalized metadata of an item to a service user in addition to the item recommendation function in the service. There,
An item history database that stores information about user ID, item ID, item metadata, and user evaluation values,
An adjacency matrix construction processing unit for a recommendation system that represents the information of the item history database as an adjacency matrix;
A recommended item prediction processing unit that predicts a recommended item for a user using the adjacency matrix, and outputs a degree of association with each user, using the recommended item and metadata attached to the item as related metadata,
Using the recommended item predicted by the recommended item prediction processing unit and related metadata, and an adjacency matrix obtained from the adjacency matrix providing unit for the recommendation system, to extract personalized metadata to be presented simultaneously with the item; A presentation metadata selection processing unit;
An item to recommend and a personalized metadata presentation processor.
また、前記提示メタデータ選択処理部は、
前記推薦アイテム予測処理部から得られる推薦アイテムおよび関連メタデータの関連度と、
前記推薦システム用の隣接行列構築処理部から得られる隣接行列を用いて求められるPageRank値と前記関連メタデータの関連度の比が最大であるものを、関連メタデータの中からアイテムと同時に提示する提示メタデータとして選択する。
The presentation metadata selection processing unit
The degree of association between the recommended item and the related metadata obtained from the recommended item prediction processing unit;
Present the item with the highest ratio of the relationship between the PageRank value obtained from the adjacency matrix obtained from the adjacency matrix construction processing unit for the recommendation system and the related metadata at the same time as the item from the related metadata. Select as presentation metadata.
上記のように本発明によれば、情報推薦において、推薦アイテムに付与されたメタデータの中からユーザとより関連度の高い個人化メタデータを抽出することができる。 As described above, according to the present invention, in information recommendation, personalized metadata having a higher degree of association with a user can be extracted from metadata assigned to recommended items.
また、推薦アイテムと該個人化メタデータを同時に提示して推薦を行う情報推薦が実現できる。 Further, it is possible to realize information recommendation for making a recommendation by simultaneously presenting a recommended item and the personalized metadata.
以下図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態における情報推薦装置の構成図である。同図に示す情報推薦装置は、ユーザID取得部110、アイテム履歴データベース120、推薦システム用の隣接行列提供部130、推薦アイテム予測処理部140、提示メタデータ選択処理部150、提示部160から構成される。
FIG. 1 is a configuration diagram of an information recommendation device according to an embodiment of the present invention. The information recommendation apparatus shown in FIG. 1 includes a user
ユーザID取得部110は、推薦を受けるユーザIDを取得し、推薦アイテム予測処理部140に出力する。
The user
アイテム履歴データベース120は、ユーザID、アイテムID、アイテムのメタデータ、ユーザのアイテムへの評価値についての情報を格納する。
The
図3は、本発明の一実施の形態におけるアイテム履歴データベース120のテーブルのイメージである。ユーザID、アイテムID、メタデータID、アイテムへの評価値がそれぞれ参照できるようなデータベースとなっている。
FIG. 3 is an image of a table of the
推薦システム用の隣接行列提供部130は、後述する方法により、アイテム履歴データベース120の情報を隣接行列として表す処理を行う。
The adjacency
推薦アイテム予測処理部140は、推薦システム用の隣接行列提供部130から取得した隣接行列を用いてユーザに推薦アイテムを予測して、提示処理部160に出力すると共に、推薦システムとそのアイテムに付与されているメタデータを関連メタデータとして、それぞれのユーザの関連度を提示メタデータ選択処理部150に出力する。
The recommended item
提示メタデータ選択処理部150は、推薦アイテム予測処理部140から取得した関連メタデータの関連度と推薦システム用の隣接行列提供部130から取得した隣接行列を用いて、アイテムと同時に提示するユーザ毎のメタデータを選択する。
The presentation metadata
提示処理部160は、推薦アイテム予測処理部140から取得した推薦アイテムと提示メタデータ選択処理部150から取得した提示メタデータをユーザに提示する。
The
次に、図2のフローチャートを用いて、推薦システム用の隣接行列提供部130において、図3の様にユーザID、アイテムID、メタデータID、評価値からなるデータベースであるアイテム履歴データベース120から隣接行列を構築する方法について説明する。
Next, using the flowchart of FIG. 2, in the adjacency
ここでの隣接行列とは、アイテム履歴データベース120を参照して得られるアイテムとユーザの関係と、アイテムとメタデータの関係を、図4に示すような一つの行列として表現したものであり、その隣接行列をA、その行列と要素の関係をA=(ai,j) と表すとき、次の手順で構築される。
The adjacency matrix here is a representation of the relationship between items and users and the relationship between items and metadata obtained by referring to the
ステップ210) 推薦システム用の隣接行列提供部130は、アイテム履歴データベース120より、全ユーザ集合
Step 210) The adjacency
ステップ220) |U|+|I|+|M|の大きさの行列A=(aj,k)を用意する。jは、1≦j≦|U|のときはユーザを表し、jがアイテムを表すのは|U|+1≦j≦|U|+|I|のとき、また、jがメタデータを表すのは|U|+|I|+1≦j≦|U|+|I|+|M|のときであるとし、kも同様とする。例えば、aj,k=1 (|U|+1≦j≦|U|+|I|,|U|+|I|+1≦k≦|U|+|I|+|M|)は、行列中のアイテムjとメタデータkとを表す値が1であることを表す。 Step 220) A matrix A = (a j, k ) having a size of | U | + | I | + | M | is prepared. j represents a user when 1 ≦ j ≦ | U |, j represents an item when | U | + 1 ≦ j ≦ | U | + | I |, and j represents metadata Is the case when | U | + | I | + 1 ≦ j ≦ | U | + | I | + | M |, and k is the same. For example, a j, k = 1 (| U | + 1 ≦ j ≦ | U | + | I |, | U | + | I | + 1 ≦ k ≦ | U | + | I | + | M |) , The value representing the item j and the metadata k in the matrix is 1.
ステップ231〜235) 全てのアイテムと全てのメタデータについて、アイテム履歴データベース120上で、関連付けられる組合せを表す行列の値aj,kに1を代入する(S233)。関連付けのない場合は0を代入する(S234)。アイテム履歴データベース120上での関連付けは、図4の様なデータベース構造の場合、アイテムIDの列とメタデータIDの列を参照して同一エントリにそれぞれのIDが存在することを表す。
ステップ236〜242) 全てのアイテムと全てのユーザについて、アイテム履歴データベース120上で、関連付けられる組合せを表す行列の値aj,kに値を代入する。値は、そのサービスにおいてユーザがアイテムに評価値を与えるようなデータの場合は、あるユーザuのそのアイテムiの評価値を、ユーザuがアイテムへ付与した全ての評価値の最大値で除した値を代入する(S241)。データベース上に評価値が存在せず、例えば、POSデータのようなユーザがアイテムを購入したか否かが記録されたデータの場合は、対応する値に1を代入する(S240)。関連付けのない場合は0を代入する(S239)。
Steps 236 to 242) For all items and all users, values are substituted into matrix values a j, k representing combinations associated with each other in the
ステップ250〜270) 行列Aを、行列の列の値の和が1になるように正規化処理を行う。具体的には、式(1)に示すように、列の値の和で値を除した値に更新し、全ての列について行ったものを、出力する隣接行列Aとする。
ステップ510) まず、推薦を受けるユーザのユーザID取得処理として、ユーザID取得部110は、推薦を受けるユーザのIDを取得し、アイテム履歴データベース120に出力する。この処理は、例えば、ユーザが利用するサービスやシステムにログイン処理と同時に行う。
Step 510) First, as a user ID acquisition process of a user who receives a recommendation, the user
ステップ520) 推薦アイテム予測処理部140として、ユーザID取得部110から入力される推薦を受けるユーザのユーザIDと、前記推薦システム用の隣接行列提供部130から得られる隣接行列を受け取る。
Step 520) As the recommended item
ステップ530) 推薦アイテム予測処理部140は、Random Walk with Restart (RWR)によって、ユーザIDを取得したユーザと各アイテムとの関連度を計算する。その関連度の高いアイテムが推薦されるアイテムとなる。
Step 530) The recommended item
RWRの計算式は、p(t) を計算のステップtにおけるアイテムの関連度のベクトル、定数α(0<α<1)を起点ノードに戻る確率、Aを前記隣接行列、qを推薦を受けるユーザを表す起点ノードのみが1であるベクトルとすると、式(2)のように表される。 The formula for RWR is as follows: p (t) is a vector of item relevance at step t of calculation, constant α (0 <α <1) is the probability of returning to the starting node, A is the adjacency matrix, and q is recommended If the vector is such that only the starting point node representing the user is 1, it is expressed as in equation (2).
p(t+1) = (1−α)Ap(t)+ αq 式(2)
RWRの計算は、隣接行列A上でt回繰り返してp(t)が更新され、p(t)のベクトルからアイテムを表すノードの関連度の高いものを、推薦アイテムとして出力する。ここでのtは100回とする。なお、この実施回数は100回に限定されることなく、十分に大きな値であればよい。
p (t + 1) = (1−α) Ap (t) + αq Equation (2)
The calculation of RWR is repeated t times on the adjacency matrix A, p (t) is updated, and a node having a high degree of relevance of a node representing an item from the vector of p (t) is output as a recommended item. Here, t is 100 times. The number of implementations is not limited to 100, and may be a sufficiently large value.
ステップ540) また、推薦アイテム予測処理部140は、RWRの計算により推薦アイテムを決定したのち、そのアイテムIDをキーとしてアイテム履歴データベース120を参照してそのアイテムに関連付けられているメタデータの集合を取得する。
Step 540) Further, after the recommended item
ステップ550) そのメタデータ集合の一つ一つについて、関連メタデータmの関連度としてRWRの計算のp(t)の該当する値 Step 550) For each of the metadata sets, the corresponding value of p (t) in the RWR calculation as the relevance of the related metadata m
ステップ560) 提示メタデータ選択処理として、提示メタデータ選択処理部150は、推薦システム用の隣接行列提供部130から出力された隣接行列を受け取り、各ノードのPageRankを計算する。PageRankの計算は前記隣接行列Aの最大固有値に対する固有ベクトルrを求めることで得られる。一般には式(3)のグーグル行列と呼ばれる行列Gを導入して、その行列Gに対する固有方程式(4)を解くことで計算する。隣接行列Aをn次の正方行列とし、βは0<β<1を満たす定数とするとき、それぞれ次式となる。βの値は通常PageRankの計算には0.85を用いることが多いが、別の値でも構わない。
Step 560) As the presentation metadata selection process, the presentation metadata
ステップ580) 推薦アイテム提示処理として提示部160は、推薦アイテム予測処理部140の出力である推薦アイテムと、提示メタデータ選択処理部150の出力である前記提示メタデータを同時に提示し、推薦が完了する。
Step 580) As the recommended item presentation process, the
なお、上記の図1に示す情報推薦装置の各構成要素の動作をプログラムとして構築し、情報推薦装置として利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。 The operation of each component of the information recommendation apparatus shown in FIG. 1 can be constructed as a program, installed on a computer used as the information recommendation apparatus, executed, or distributed via a network. is there.
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications can be made within the scope of the claims.
110 ユーザID取得部
120 アイテム履歴データベース
130 推薦システム用の隣接行列提供部
140 推薦アイテム予測処理部
150 提示メタデータ選択処理部
160 提示部
110 User
Claims (5)
ユーザID、アイテムID、アイテムのメタデータ、ユーザのアイテムへの評価値についての情報を格納したアイテム履歴データベースと、
前記アイテム履歴データベースの情報を隣接行列として表す、推薦システム用の隣接行列構築処理部と、
前記隣接行列を用いてユーザに推薦アイテムを予測して、推薦アイテムとそのアイテムに付与されているメタデータを関連メタデータとして、それぞれのユーザとの関連度を出力する推薦アイテム予測処理部と、
前記推薦アイテム予測処理部が予測した推薦アイテムと関連メタデータと、前記推薦システム用の隣接行列提供部から得られる前記隣接行列を用いて、アイテムと同時に提示する個人化されたメタデータを抽出する、提示メタデータ選択処理部と、
前記推薦アイテムと前記個人化されたメタデータを前記利用者に提示する提示処理部と、
を有することを特徴とする情報推薦装置。 An information recommendation device that presents personalized metadata of an item to a service user in addition to the item recommendation function in the service,
An item history database that stores information about user ID, item ID, item metadata, and user evaluation values,
An adjacency matrix construction processing unit for a recommendation system that represents the information of the item history database as an adjacency matrix;
A recommended item prediction processing unit that predicts a recommended item for a user using the adjacency matrix, and outputs a degree of association with each user, using the recommended item and metadata attached to the item as related metadata,
Using the recommended item predicted by the recommended item prediction processing unit, related metadata, and the adjacency matrix obtained from the adjacency matrix providing unit for the recommendation system, personalized metadata to be presented simultaneously with the item is extracted. A presentation metadata selection processing unit;
A presentation processing unit for presenting the recommended item and the personalized metadata to the user;
An information recommendation device comprising:
前記推薦アイテム予測処理部から得られた前記推薦アイテムおよび関連メタデータの関連度と、
前記推薦システム用の隣接行列構築処理部から得られる前記隣接行列を用いて求められるPageRank値と前記関連メタデータの関連度の比が最大であるものを、関連メタデータの中からアイテムと同時に提示する提示メタデータとして選択する手段を含む、
請求項1に記載の情報推薦装置。 The presentation metadata selection processing unit
Relevance of the recommended item and related metadata obtained from the recommended item prediction processing unit,
Present the item with the highest ratio of the relation between the PageRank value obtained from the adjacency matrix obtained from the adjacency matrix construction processing unit for the recommendation system and the related metadata at the same time as the item from the related metadata. Including means for selecting as presentation metadata to
The information recommendation device according to claim 1.
隣接行列構築手段が、ユーザID、アイテムID、アイテムのメタデータ、ユーザのアイテムへの評価値についての情報を格納したアイテム履歴データベースの情報を隣接行列として表す、推薦システム用の隣接行列構築処理ステップと
推薦アイテム予測処理手段が、前記隣接行列を用いてユーザに推薦アイテムを予測して、推薦アイテムとそのアイテムに付与されているメタデータを関連メタデータとして、それぞれのユーザとの関連度を出力する推薦アイテム予測処理ステップと、
提示メタデータ選択手段が、前記推薦アイテム予測処理ステップにおいて予測された推薦アイテムと関連メタデータと、前記推薦システム用の隣接行列構築処理ステップで得られた前記隣接行列を用いて、アイテムと同時に提示する個人化されたメタデータを抽出する、提示メタデータ選択処理ステップと、
提示処理手段が、前記推薦アイテムと前記個人化されたメタデータを前記利用者に提示する提示処理ステップと、
を行うことを特徴とする情報推薦方法。 An information recommendation method for presenting personalized metadata of an item to a service user in addition to the item recommendation function in the service,
Adjacency matrix construction means, an adjacency matrix construction processing step for a recommendation system, which represents information of an item history database storing information about user ID, item ID, item metadata, and evaluation values for user items as an adjacency matrix The recommended item prediction processing means predicts a recommended item to the user using the adjacency matrix, and outputs the degree of association with each user using the recommended item and metadata attached to the item as related metadata. Recommended item prediction processing step to perform,
The presentation metadata selection means presents the item at the same time using the recommended item predicted in the recommended item prediction processing step, the related metadata, and the adjacency matrix obtained in the adjacency matrix construction processing step for the recommendation system. Presenting metadata selection processing step for extracting personalized metadata to be performed;
A presentation processing step in which a presentation processing means presents the recommended item and the personalized metadata to the user;
Recommending information.
前記推薦アイテム予測処理ステップで得られた前記推薦アイテムおよび関連メタデータの関連度と、前記推薦システム用の隣接行列構築処理ステップで得られた前記隣接行列を用いて求められるPageRank値と前記関連メタデータの関連度の比が最大であるものを、関連メタデータの中からアイテムと同時に提示する提示メタデータとして選択する
請求項3に記載の情報推薦方法。 In the presenting metadata selection processing step,
The degree of association between the recommended item and related metadata obtained in the recommended item prediction processing step, the PageRank value obtained using the adjacency matrix obtained in the adjacency matrix construction processing step for the recommendation system, and the related meta data The information recommendation method according to claim 3, wherein the data with the highest ratio of the degree of relevance is selected as presentation metadata to be presented simultaneously with the item from the related metadata.
請求項1または2記載の情報推薦装置の各手段として機能させるための情報推薦プログラム。 Computer
The information recommendation program for functioning as each means of the information recommendation apparatus of Claim 1 or 2.
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