KR102403681B1 - System and Method for Inducing Intelligent Fuzzy Based on User Loacation and Keyword - Google Patents
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Abstract
사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템 및 방법은 위치 기반 소셜 네트워크를 이용하여 사용자의 선호도 및 관심사와 관련성이 높은 문화 유적지를 자동으로 추천하여 흥미롭고 새로운 문화 유적지를 알릴 수 있는 효과가 있다.The user location and keyword-based intelligent fuzzy induction system and method have the effect of using a location-based social network to automatically recommend cultural sites that are highly relevant to the user's preferences and interests to inform interesting and new cultural sites.
Description
본 발명은 지능형 퍼지 유도 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 위치 기반 소셜 네트워크를 이용하여 사용자의 선호도 및 관심사와 관련성이 높은 문화 유적지를 자동으로 추천하는 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an intelligent fuzzy induction system and method, and more particularly, to a user location and keyword-based intelligent fuzzy induction system for automatically recommending cultural sites highly relevant to a user's preferences and interests using a location-based social network; it's about how
통신 기술과 웹 기반 서비스의 개발은 많은 양의 정보를 생성할 수 있다.The development of communication technologies and web-based services can generate large amounts of information.
최근의 추천 시스템(Recommender System)은 클라우드 컴퓨팅 패러다임을 이용하여 사용자 선호도와 관심사를 기반으로 흥미롭고 새로운 문화 유적지를 발견한다.A recent Recommender System uses a cloud computing paradigm to discover interesting and new cultural sites based on user preferences and interests.
대부분의 사용자는 기존의 문화 유적지만 방문하는 경향이 있기 때문에 문화 유적지에 대한 인식 부족으로 매력적인 문화 유적지를 발견하지 못하고 숨겨져 있는 문제점이 있다.Since most users tend to visit only existing cultural sites, there is a problem in that attractive cultural sites cannot be found and hidden due to lack of awareness of cultural sites.
추천 알고리즘은 영화, 광고, 전자 상거래, 음악, 전자책, 여행 등 다양한 분야에서 효과적으로 활용되어 효율성을 입증하고 있다.The recommendation algorithm is effectively used in various fields such as movies, advertisements, e-commerce, music, e-books, and travel, thereby proving its effectiveness.
그러나 문화 유적지 분야에서는 추천 알고리즘이 아직 더 효과적으로 활용되지 않고 있다.However, in the field of cultural relics, the recommendation algorithm has not been used more effectively.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 위치 기반 소셜 네트워크를 이용하여 사용자의 선호도 및 관심사와 관련성이 높은 문화 유적지를 자동으로 추천하는 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve such a problem, the present invention provides a user location and keyword-based intelligent fuzzy induction system and method for automatically recommending a cultural site highly relevant to a user's preference and interest using a location-based social network. There is this.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템은,User location and keyword-based intelligent fuzzy induction system according to the features of the present invention for achieving the above object,
소셜 네트워크 데이터 세트를 사용하여 문화 유적지 관련 정보를 수집하는 데이터 세트 수집부;a data set collection unit that collects information related to cultural sites by using a social network data set;
상기 데이터 세트 수집부로부터 상기 문화 유적지 관련 정보를 수신하고, 키워드 추출 알고리즘인 RAKE(Rapid Automatic Keyword Extraction)을 사용하여 문화 유적지와 관련된 후보 키워드를 추출하고, 상기 추출된 각 후보 키워드의 빈도에 따라 순위를 매겨서 기설정된 상위 N개의 후보 키워드를 키워드 목록으로 선택하는 키워드 특징 추출부;Receives the cultural relic-related information from the data set collection unit, extracts candidate keywords related to cultural relics using RAKE (Rapid Automatic Keyword Extraction), a keyword extraction algorithm, and ranks according to the frequency of each extracted candidate keyword a keyword feature extraction unit for selecting preset top N candidate keywords as a keyword list;
상기 선택한 키워드 목록에서 유사성에 기반으로 한 학습을 수행하는 Fuzzy-KNN(K-Nearest Neighbor) 모델을 이용하여 타겟 사용자를 일정 범위로 클러스터링하여 그룹화하는 분류부; 및a classification unit for grouping and clustering target users in a certain range using a Fuzzy-KNN (K-Nearest Neighbor) model that performs learning based on similarity in the selected keyword list; and
상기 클러스터링된 키워드 목록에서 소셜 활동을 사용자 위치 및 사용자 선호도를 이용하여 문화 유적지의 순위를 매겨서 추천 정보를 생성하는 문화 유적지 추천모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.and a cultural site recommendation module for generating recommendation information by ranking cultural sites using user location and user preference for social activities in the clustered keyword list.
본 발명의 특징에 따른 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 방법은,A user location and keyword-based intelligent fuzzy induction method according to a feature of the present invention,
소셜 네트워크 데이터 세트를 사용하여 문화 유적지 관련 정보를 수집하는 단계;collecting cultural site-related information using the social network data set;
상기 수집한 문화 유적지 관련 정보를 키워드 추출 알고리즘인 RAKE(Rapid Automatic Keyword Extraction)을 사용하여 문화 유적지와 관련된 후보 키워드를 추출하고, 상기 추출된 각 후보 키워드의 빈도에 따라 순위를 매겨서 기설정된 상위 N개의 후보 키워드를 키워드 목록으로 선택하는 단계;Candidate keywords related to cultural relics are extracted from the collected cultural relic-related information using RAKE (Rapid Automatic Keyword Extraction), a keyword extraction algorithm, and ranked according to the frequency of each extracted candidate keyword. selecting a candidate keyword as a keyword list;
상기 선택한 키워드 목록에서 유사성에 기반으로 한 학습을 수행하는 Fuzzy-KNN(K-Nearest Neighbor) 모델을 이용하여 타겟 사용자를 일정 범위로 클러스터링하여 그룹화하는 단계; 및clustering and grouping target users in a certain range using a Fuzzy-KNN (K-Nearest Neighbor) model that performs learning based on similarity in the selected keyword list; and
상기 클러스터링된 키워드 목록에서 소셜 활동을 사용자 위치 및 사용자 선호도를 이용하여 상기 수집된 문화 유적지의 순위를 매기고, 기설정된 N개의 상위 등급의 문화 유적지를 사용자 선호도 및 관심사에 따라 맞춤화된 추천 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Ranking the collected cultural relics using user location and user preference for social activity in the clustered keyword list, and generating customized recommendation information for preset N high-ranking cultural relics according to user preferences and interests It is characterized in that it comprises a step.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 위치 기반 소셜 네트워크를 이용하여 사용자의 선호도 및 관심사와 관련성이 높은 문화 유적지를 자동으로 추천하여 흥미롭고 새로운 문화 유적지를 알릴 수 있는 효과가 있다.According to the above-described configuration, the present invention has an effect of automatically recommending cultural relics highly relevant to the user's preference and interest using a location-based social network to inform interesting and new cultural relics.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 추천 서버의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 문화 유적지를 추천하는 맞춤형 추천 정보를 생성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 4개의 데이터 세트(Foursquare, Gowalla, Yelp, TripAdvior)에 대하여 정밀도, 리콜, f-측정이 표시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 4개의 데이터 세트(Foursquare, Gowalla, Yelp, TripAdvior)에서 평가된 추천 서버의 추천 정확도를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an intelligent fuzzy induction system based on user location and keywords according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a recommendation server according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a process of generating customized recommendation information for recommending cultural relics according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing precision, recall, and f-measurement for four data sets (Foursquare, Gowalla, Yelp, TripAdvior) according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating recommendation accuracy of a recommendation server evaluated in four data sets (Foursquare, Gowalla, Yelp, TripAdvior) according to an embodiment of the present invention.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.
본 발명은 클라우드 컴퓨팅 환경의 도움을 받아 문화 유적지(Cultural Heritage) 분야의 개인 맞춤형 추천 모델을 제안한다.The present invention proposes a personalized recommendation model in the field of cultural heritage with the help of a cloud computing environment.
이러한 본 발명의 추천 시스템은 문화 유적지 관광 서비스 분야에서 개인 맞춤형의 문화 유산을 추천하는 기술을 보여줄 수 있다.The recommendation system of the present invention may show a technology for recommending personalized cultural heritage in the field of cultural heritage tourism service.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 추천 서버의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 문화 유적지를 추천하는 맞춤형 추천 정보를 생성하는 과정을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an intelligent fuzzy induction system based on user location and keywords according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram schematically showing the internal configuration of a recommendation server according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram illustrating a process of generating customized recommendation information for recommending cultural relics according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템(100)은 사용자 단말(110), 통신망(111) 및 추천 서버(120)를 포함한다.The intelligent
사용자 단말(110)은 특정 위치의 문화 유적지에 접근하면, 위치 정보를 생성하여 통신망(111)을 통해 추천 서버(120)로 전송한다.When the
추천 서버(120)는 사용자 단말(110)로부터 위치 정보를 수신하는 경우, 위치 정보를 기반으로 문화 유적지 목록을 포함한 추천 정보를 생성하여 통신망(111)을 통해 사용자 단말(110)로 전송한다.When receiving the location information from the
추천 서버(120)는 사용자 단말(110)로부터 위치 정보를 주기적으로 수신하고, 사용자 단말(110)의 위치가 변경되면, 맞춤형 추천 정보가 자동으로 업데이트되어 추천 정보에 새로운 문화 유적지를 포함할 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 추천 서버(120)는 데이터 세트 수집부(121), 키워드 특징 추출부(122), Fuzzy-KNN 분류부(123), 문화 유적지 추천모듈(124), 제어부(125) 및 무선 통신부(126)를 포함한다.The
데이터 세트 수집부(121)는 Foursquare, Gowalla, Yelp, TripAdvior 등 소셜 네트워크 데이터 세트를 사용하여 문화 유적지 관련 정보를 수집한다.The data set collecting
이러한 소셜 네트워크 데이터 세트는 상위 N개의 키워드 세트를 추출하기 위해 심층적으로 수집된다.This social network data set is collected in depth to extract the top N keyword sets.
Foursquare, Gowalla, Yelp, TripAdvior는 널리 알려진 위치 기반 소셜 네트워크 중 일부이다.Foursquare, Gowalla, Yelp, and TripAdvior are some of the popular location-based social networks.
소셜 네트워크는 사용자의 사회적 유대와 같은 정보 뿐만 아니라 일상 활동, 의존성 및 사용자 간의 사회적 친화성도 포함할 수 있다.A social network may contain information such as a user's social ties, as well as daily activities, dependencies, and social affinity between users.
본 발명의 문화 유적지 추천 시스템(100)은 현재 위치를 기반으로 한 소셜 네트워크를 이용한다.The cultural
문화 유적지 추천 시스템(100)은 소셜 활동을 지리적 위치 및 사용자 선호도와 통합하여 문화 유적지의 추천 정보를 생성한다.The cultural
문화 유적지 추천 시스템(100)은 클라우드 컴퓨팅을 이용하여 문화 유적지 추천 서비스를 제공한다. 클라우드 컴퓨팅은 서로 다른 소스의 정보를 가상화하고, 융합하여 강력하고 유연한 스토리지 및 컴퓨팅 서비스를 용이하게 한다.The cultural
클라우드 컴퓨팅은 더 나은 서비스를 제공하기 위해 서비스 제공자, 소비자 및 브로커와 같은 엔티티 간의 상호 작용을 한다. 문화 유적지 분야에서는 클라우드 컴퓨팅을 사용하여 일부 알려지지 않은 문화 유적지의 고유한 가치를 일반인에게 공개할 수 있다.Cloud computing is the interaction between entities such as service providers, consumers and brokers to provide better services. In the field of cultural sites, cloud computing can be used to reveal the unique value of some unknown cultural sites to the public.
데이터 세트 수집부(121)는 타겟 사용자의 유용한 정보를 소셜 네트워크 프로파일에서 수집한다. 소셜 네트워크 데이터 세트는 체크인 시간, 소셜 연결, 리뷰, 댓글 평가 및 피드백과 같은 정보가 포함된다. 여기서, 타겟 사용자는 사용자 단말(110)일 수 있다.The data
또한, 소셜 네트워크 테이터 세트는 방문하지 않은 문화 유적지에 대한 등급을 예측하는데 도움이 되도록 이전에 방문한 장소에 대한 정보도 포함되어 있다.The social network data set also includes information on places that have been previously visited to help predict ratings for unvisited cultural sites.
데이터 세트의 80%는 훈련 데이터이고, 나머지 20%s는 시험 데이터로 간주된다.80% of the data set is considered training data and the remaining 20%s are considered test data.
키워드 특징 추출부(122)는 액세스 가능한 모든 사용자 프로파일(문화 유적지 관련 정보)을 수집한 후, 언어 독립적 키워드 추출 알고리즘인 RAKE(Rapid Automatic Keyword Extraction)을 사용하여 문화 유적지와 관련된 후보 키워드를 추출한다.The keyword
키워드 기반의 사용자 클러스터링은 Fuzzy-KNN(K-Nearest Neighbor) 클러스터링 모델을 사용하여 구현된다.Keyword-based user clustering is implemented using a Fuzzy-KNN (K-Nearest Neighbor) clustering model.
키워드 특징 추출부(122)는 추출한 후보 키워드에서 문화 유적지에 관한 후보 키워드 세트를 생성하기 위해서 사용자 프로파일에서 RAKE 방법을 사용한다. 여기서, 사용자 프로파일은 개인 정보, 소셜 관계, 위치 정보 및 사용자 기본 설명과 같은 사용자의 소셜 네트워크에서 사용 가능한 정보로 구성된다.The keyword
키워드 특징 추출부(122)는 문화 유적지에 관한 후보 키워드 세트를 생성하기 위해서 사용자의 게시물, 피드백, 리뷰 및 평가를 포함한 사용자 선호도 정보를 추출한다.The keyword
키워드 특징 추출부(122)는 모든 후보 키워드 세트가 생성되면, 하기의 수학식 1과 같이, 각 후보 키워드의 빈도와 정도를 계산하여 각 후보 키워드의 단어 점수를 계산한다.When all candidate keyword sets are generated, the keyword
여기서, 정도(Degree(CK))는 후보 키워드가 게시물, 검토 또는 피드백에 나타나는 총 횟수이고, 빈도(Frequency(CK))는 각 후보 키워드의 규칙성을 나타낸다.Here, Degree(CK) is the total number of times a candidate keyword appears in a post, review, or feedback, and Frequency(CK) indicates regularity of each candidate keyword.
키워드 특징 추출부(122)는 기설정된 상위 N개의 후보 키워드가 키워드 목록으로 선택된다.The keyword
RAKE 방법으로 생성된 온라인 리뷰에서 추출된 키워드 목록의 일례는 다음의 표 1에 나와 있다.An example of the keyword list extracted from the online review generated by the RAKE method is shown in Table 1 below.
추출된 키워드 목록은 타겟 사용자를 동등한 카테고리로 클러스터링하는데 사용된다.The extracted keyword list is used to cluster target users into equal categories.
키워드 목록은 Fuzzy-KNN 클러스터링 방법을 사용하여 타겟 사용자를 신뢰할 수 있는 범위로 클러스터링하는 기능으로 사용된다.The keyword list is used as a function to cluster target users into a reliable range using the Fuzzy-KNN clustering method.
Fuzzy-KNN 분류부(123)는 유사성에 기반으로 한 학습을 수행하고, 시험 데이터가 분류될 때까지 분류 모델을 생성하지 않아 인스턴스 기반의 학습기이다.The Fuzzy-KNN
Fuzzy-KNN 알고리즘은 시험 데이터와 훈련 데이터 집합 사이에서 거리를 계산하여 가장 가까운 k개의 이웃 집합을 선별한다. Fuzzy-KNN 알고리즘은 가중치를 부여하거나 퍼지 집합의 개념을 적용하여 정확성을 개선시킨다.Fuzzy-KNN algorithm selects the k nearest neighbor sets by calculating the distance between the test data and the training data set. Fuzzy-KNN algorithm improves accuracy by weighting or applying the concept of fuzzy sets.
Fuzzy-KNN 분류부(123)는 퍼지 세트 이론과 k 최근접 이웃을 통합하여 분류 문제를 정확하게 해결된다.The Fuzzy-
Fuzzy-KNN 분류부(123)는 시험 데이터의 클래스 부여를 위해 해당 클래스 멤버쉽 정도를 사용한다. 클래스 멤버쉽 정도는 초기 클래스 멤버쉽 정도와 최종 클래스 멤버쉽 정도에 의해 계산된다.The Fuzzy-
초기 클래스 멤버쉽 정도는 k개의 이웃 집합에서 클래스 분포와 훈련 데이터의 클래스 정보를 이용하여 결정된다.The initial class membership degree is determined using the class distribution of the k neighbor sets and the class information of the training data.
최종 클래스 멤버쉽 정도는 시험 데이터와 k개의 이웃 집합에 속하는 훈련 데이터 간의 거리와 초기 클래스 멤버쉽 정도에 의해 결정되며, 시험 데이터가 존재하는 클래스에 얼마나 소속될 수 있는지를 나타낸다.The final class membership degree is determined by the distance between the test data and the training data belonging to k neighboring sets and the initial class membership degree, and indicates how much the test data can belong to the existing class.
Fuzzy-KNN 분류부(123)는 k개의 이웃 집합의 결정이 훈련 데이터와 시험 데이터 간의 유사도를 이용한다.The fuzzy-
유사도 측정은 타겟 사용자와 다른 기존 사용자 간에 유사도를 계산한 후, Fuzzy-KNN을 사용하여 추출된 키워드 목록을 기반으로 타겟 사용자가 클러스터링된다.In the similarity measurement, after calculating the similarity between the target user and other existing users, the target users are clustered based on the extracted keyword list using Fuzzy-KNN.
Fuzzy-KNN 분류부(123)는 k 최근접 이웃으로부터 데이터 포인트 거리의 클래스 멤버쉽 함수를 할당한다. 각 데이터 포인트는 각 이웃에 대해 고유한 값을 얻는다.The Fuzzy-
더 밀접하게 관련된 이웃은 단일 클러스터로 그룹화되고, 단일 데이터 포인트는 하나 이상의 클러스터에 속할 수 있다.More closely related neighbors are grouped into a single cluster, and a single data point may belong to more than one cluster.
타겟(Target) 사용자가 클래스 멤버쉽의 높은 정도를 나타내는 경우, 해당 특정 클러스터에 속하는 사용자의 강도도 높다.When the target user shows a high degree of class membership, the intensity of the user belonging to the specific cluster is also high.
Fuzzy-KNN 분류부(123)의 데이터 포인트의 멤버쉽 함수는 하기의 수학식 2와 같이 추정된다.The membership function of the data point of the Fuzzy-
여기서, 는 i번째 클래스에 대한 사용자 x의 퍼지 클래스 멤버쉽이고, 는 k 최근접 이웃들 중에 사용자 x의 키워드 j의 클래스 멤버쉽 정도이다.here, is the fuzzy class membership of user x to the i-th class, is the degree of class membership of the keyword j of user x among k nearest neighbors.
는 클래스 i에 대한 x의 멤버쉽 정도를 의미한다. is the degree of membership of x in class i.
변수 i = 1 내지 c 클래스 개수를 나타내고, j=1 내지 k는 기정의된 이웃 개수이고, k는 클래스 집합의 개수이고, m은 상수 매개 변수로 항상 1에서 무한대 사이에 있다.Variables i = 1 to c represent the number of classes, j = 1 to k are the predefined number of neighbors, k is the number of class sets, and m is a constant parameter, always between 1 and infinity.
그리고 타겟 사용자 x와 j번째로 가장 가까운 이웃 간의 유클리드 거리는 로 추정된다.and the Euclidean distance between the target user x and the j-th nearest neighbor is estimated to be
Fuzzy-KNN 분류부(123)는 추출한 키워드 목록에서 Fuzzy-KNN 클러스터링 방법을 사용하여 타겟 사용자를 신뢰할 수 있는 범위로 클러스터링한다.The Fuzzy-
문화 유적지 추천 시스템(100)은 등급 매트릭스(Matrix)을 통해 개인화된 문화 유적지 추천 정보를 생성할 수 있다.The cultural
사용자들이 적절한 클러스터로 그룹화되면, 등급 매트릭스는 다양한 문화 유적지(Cultural Heritage, CH) 리소스에 대해 클러스터의 다른 이웃이 제공한 등급으로 구성된다.Once users are grouped into appropriate clusters, a rating matrix is constructed from ratings provided by other neighbors of the cluster for various Cultural Heritage (CH) resources.
문화 유적지 추천모듈(124)은 타겟 사용자의 등급 활동보다 더 유사한 최근접 이웃의 등급 행동에 기초하여 타겟 사용자가 방문하지 않은 문화 유적지에 대한 등급이 예측된다.The cultural
하기의 표 2는 등급 매트릭스의 일례를 나타낸다.Table 2 below shows an example of a rating matrix.
일반적으로 유사성 측정 및 사용자 클러스터링은 등급 예측을 위해 인접 이웃을 찾는데 널리 사용되는 두 개의 접근 방식이다.In general, similarity measurement and user clustering are two widely used approaches for finding neighboring neighbors for class prediction.
전술한 Fuzzy-KNN 분류부(123)는 클러스터링 모델이 유사성 기반의 모델보다 더 나은 결과를 생성하므로 Fuzzy-KNN 클러스터링 모델을 활용한다. 본 발명은 Fuzzy-KNN 클러스터링 모델을 사용하면, 클러스터의 모든 사용자를 선택하는 대신에 k 최근접 이웃을 선택하여 계산 복잡성을 크게 줄일 수 있다.The aforementioned Fuzzy-
문화 유적지 추천모듈(124)은 방문하지 않은 문화 유적지의 등급을 예측하기 위해서 다음의 수학식 3과 같이, 최대 평균 만족도(Maximizing Average Satisfaction) 방법을 이용하여 계산한다.The cultural
최대 평균 만족도 방법은 특정 문화 유적지에 대한 모든 이웃의 평균 등급을 계산한다.The maximum average satisfaction method computes the average rating of all neighborhoods for a specific cultural site.
문화 유적지 추천모듈(124)은 등급을 예측한 문화 유적지를 예상 등급에 따라 순위가 매겨진다.The cultural
기설정된 N개의 상위 등급인 최상급 문화 유산이 타겟 사용자의 선호도와 더 관련이 있다고 가정하면, 최상급 문화 유산이 제안될 수 있다.Assuming that the pre-set N high-ranking superlative cultural heritage is more related to the preference of the target user, the superlative cultural heritage may be suggested.
문화 유적지의 등급 예측에 사용되는 최대 평균 만족도는 하기의 수학식 3에 의해 정의된다.The maximum average satisfaction level used for predicting the level of cultural sites is defined by Equation 3 below.
여기서, u는 타겟 사용자, 는 i번째 문화 유적지, j=1 내지 k는 k 최근접 이웃들이고, Rating은 모든 k 최근접 이웃들의 i번째 문화 유적지를 위한 등급이다.where u is the target user, is the i-th cultural site, j=1 through k are k nearest neighbors, and Rating is the rating for the i-th cultural site of all k nearest neighbors.
문화 유적지 추천모듈(124)은 타겟 사용자를 적절한 클러스터로 그룹화되면, k 최근접 이웃과 최대 평균 만족도(Maximizing Average Satisfaction, MAS) 방법을 이용하여 방문하지 않은 문화 유적지에 대한 등급이 예측된다.When the cultural
문화 유적지 추천모듈(124)은 등급이 예측된 문화 유적지를 순서대로 순위가 매겨지고, 기설정된 N개의 상위 등급의 문화 유적지를 사용자 선호도 및 관심사에 따라 맞춤화된 추천 정보를 생성한다.The cultural
추천 서버(120)는 소셜 네트워크 항목 내에 활성 사용자의 등급 및 "좋아요"를 마이닝하여 추천 정보를 생성할 수 있다.The
추천 서버(120)는 타겟 사용자의 소셜 네트워크 데이터를 이용하여 현재 위치, 명시적 게시물 및 리뷰와 같은 정보, 문화 유적지와 관련된 관심사 및 선호 내용을 유추할 수 있다.The
추천 서버(120)는 이미 방문한 문화 유적지에 대한 타겟 사용자의 등급 및 의견을 등급 예측을 위해 평가할 수 있다.The
추천 서버(120)는 생성된 문화 유적지가 타겟 사용자의 요구 사항과 관심사에 따라 순서대로 등급 순위가 매겨질 수 있다.The
추천 서버(120)는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 소셜 네트워크 데이터를 사용하여 개인화된 맞춤형 추천 정보를 생성한다.The
제어부(125)는 사용자 단말로부터 위치 정보를 무선 통신부(126)을 통해 수신하는 경우, 위치 정보를 기반으로 기설정된 N개의 상위 등급의 문화 유적지 목록을 포함한 추천 정보를 생성하여 무선 통신부(126)을 통해 사용자 단말(110)로 전송한다.When receiving the location information from the user terminal through the
제어부(125)는 사용자 단말(110)의 위치가 변경되면, 추천 정보가 자동으로 업데이트되어 추천 정보에 새로운 문화 유적지를 포함하여 저장하거나 무선 통신부(126)을 통해 사용자 단말(110)로 전송한다.When the location of the
제어부(125)는 추천 서버(120)의 문화 유적지 추천의 효율성을 검증하기 위해서 표준 평가 지표를 사용한다.The
표준 평가 지표는 리콜(Recall), 정밀도(Precision), f-측정, 정확성(Accuracy)이다.Standard evaluation indicators are Recall, Precision, f-measurement, and Accuracy.
정밀도는 하기의 수학식 4와 같이, 긍정적으로 예측된 값의 비율이고, 사용자의 관심과 관련된 문화 유적지의 추천 비율로 정의된다.The precision is the ratio of positively predicted values, as shown in Equation 4 below, and is defined as the ratio of recommendations of cultural sites related to the user's interest.
recCH는 타겟 사용자에게 제안된 문화 유적지의 개수이고, relCH는 타겟 사용자의 관심사를 대상으로 한 실제 문화 유적지의 개수이다.rec CH is the number of cultural sites proposed to the target user, and rel CH is the number of actual cultural sites targeted to the target user's interest.
리콜(Recall)은 하기의 수학식 5와 같이, 실제로 추천되는 적절한 문화 유적지의 비율로 정의된다.Recall (Recall) is defined as the ratio of appropriate cultural sites actually recommended, as in Equation 5 below.
f-측정은 정밀도, 감도(Sensitivity) 또는 리콜(Recall)의 조화 평균이며, 다음의 수학식 6에 의해 계산된다.The f-measurement is a harmonic average of precision, sensitivity, or recall, and is calculated by the following equation (6).
정확성은 다음의 수학식 7과 같이, 자신의 요구 사항과 관심사를 기반으로 사용 가능한 모든 문화 유적지 집합에서 타겟 사용자에 대해 일치하는 문화 유적지를 생성하는데 도움이 되는 의사 결정 평가 메트릭이다.Accuracy is a decision evaluation metric that helps to generate a matching cultural site for a target user from a set of all available cultural sites based on their own requirements and interests, as shown in Equation 7 below.
정확성은 정확하게 예측된 값으로 즉, 양성(True Positive, TP)과 음성(True Negative, TN)과 총 문화 유적지의 개수 사이의 비율로 정의된다.Accuracy is an accurately predicted value, defined as the ratio between the positive (True Positive, TP) and negative (TN) and total cultural sites.
문화 유적지 추천 모델의 성능을 높이려면 방문하지 않은 문화 유적지에 대한 평가 예측이 정확하고, 사용자의 선호도와 관심사와 더 관련성이 있어야 한다.In order to improve the performance of the cultural site recommendation model, the evaluation prediction for unvisited cultural sites should be accurate and more relevant to users' preferences and interests.
추천 서버(120)는 방문한 문화 유적지에 대한 타겟 사용자의 소셜 정보를 제공하고, 방문하지 않은 상위 N개의 문화 유적지를 예측한다.The
사용자(또는 사용자 단말(110))는 취향과 관심사에 따라 맞춤형 추천으로 생성된 문화 유적지를 경험할 수 있다.The user (or the user terminal 110 ) may experience the cultural relics generated by customized recommendations according to tastes and interests.
사용자 단말(110)은 추천 서버(120)로부터 문화 유적지까지의 거리 정보, 다른 사용자의 이미지, 리뷰 및 댓글과 설명을 제공받아 디스플레이부(미도시)를 통해 표시할 수 있다.The
추천 서버(120)의 성능 효율성은 리콜(Recall), 정밀도(Precision), f-측정, 정확성(Accuracy)의 4개의 데이터 세트(Foursquare, Gowalla, Yelp, TripAdvior)로 평가한다. 높은 정밀도는 추천된 문화 유적지가 사용자의 관심 및 선호도와 매우 관련이 있음을 의미하고, 높은 리콜 값은 더 관련성이 높은 문화 유적지로 추천되지 않음을 나타낸다.The performance efficiency of the
도 4에 도시된 바와 같이, 4개의 데이터 세트(Foursquare, Gowalla, Yelp, TripAdvior)에 대하여 정밀도, 리콜, f-측정이 나와 있다.As shown in Figure 4, precision, recall, and f-measures are presented for four data sets (Foursquare, Gowalla, Yelp, TripAdvior).
추천 정확도는 추천되는 문화 유적지가 실제로 사용자의 관심과 관련이 있는 비율로 정의된다. 추천 정확도가 높을수록 사용자가 추천을 수락할 가능성도 높다.Recommendation accuracy is defined as the rate at which the recommended cultural sites are actually relevant to the user's interest. The higher the recommendation accuracy, the more likely the user will accept the recommendation.
도 5에 도시된 바와 같이, 4개의 데이터 세트(Foursquare, Gowalla, Yelp, TripAdvior)에서 평가된 추천 서버(120)의 추천 정확도를 보여준다.As shown in FIG. 5 , the recommendation accuracy of the
이상에서 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.In the above, the embodiment of the present invention is not implemented only through an apparatus and/or method, and may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium in which the program is recorded, etc. And, such an implementation can be easily implemented by an expert in the technical field to which the present invention belongs from the description of the above-described embodiment.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the right.
100: 문화 유적지 추천 시스템 110: 사용자 단말
111: 통신망 120: 추천 서버
121: 데이터 세트 수집부 122: 키워드 특징 추출부
123: Fuzzy-KNN 분류부 124: 문화 유적지 추천모듈
125: 제어부 126: 무선 통신부100: cultural site recommendation system 110: user terminal
111: communication network 120: recommendation server
121: data set collection unit 122: keyword feature extraction unit
123: Fuzzy-KNN Classification 124: Cultural Site Recommendation Module
125: control unit 126: wireless communication unit
Claims (10)
상기 데이터 세트 수집부로부터 상기 문화 유적지 관련 정보를 수신하고, 키워드 추출 알고리즘인 RAKE(Rapid Automatic Keyword Extraction)을 사용하여 문화 유적지와 관련된 후보 키워드를 추출하고, 상기 추출된 각 후보 키워드의 빈도에 따라 순위를 매겨서 기설정된 상위 N개의 후보 키워드를 키워드 목록으로 선택하는 키워드 특징 추출부;
상기 선택한 키워드 목록에서 유사성에 기반으로 한 학습을 수행하는 Fuzzy-KNN(K-Nearest Neighbor) 모델을 이용하여 타겟 사용자를 일정 범위로 클러스터링하여 그룹화하는 분류부; 및
상기 클러스터링된 키워드 목록에서 소셜 활동을 사용자 위치 및 사용자 선호도와 통합하여 문화 유적지의 순위를 매겨서 추천 정보를 생성하는 문화 유적지 추천모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템.a data set collection unit that collects information related to cultural relics by using a social network data set;
Receives the cultural relic-related information from the data set collection unit, extracts candidate keywords related to cultural relics using RAKE (Rapid Automatic Keyword Extraction), a keyword extraction algorithm, and ranks according to the frequency of each extracted candidate keyword a keyword feature extraction unit for selecting preset top N candidate keywords as a keyword list;
a classification unit for grouping and clustering target users in a predetermined range using a Fuzzy-KNN (K-Nearest Neighbor) model that performs learning based on similarity in the selected keyword list; and
and a cultural site recommendation module for generating recommendation information by ranking cultural sites by integrating social activities with user location and user preference in the clustered keyword list.
상기 후보 키워드 세트는 사용자의 게시물, 피드백, 리뷰 및 평가를 포함한 사용자 선호도 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템.According to claim 1,
The candidate keyword set is a user location and keyword-based intelligent fuzzy induction system, characterized in that it includes user preference information including the user's posts, feedback, reviews, and ratings.
상기 키워드 특징 추출부는 상기 후보 키워드 세트가 생성되면, 하기의 수학식 1에 의해 상기 각 후보 키워드의 빈도와 정도를 계산하여 상기 각 후보 키워드의 단어 점수를 계산하고, 상기 계산된 단어 점수에 따라 각 후보 키워드의 순위를 매기는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템.
[수학식 1]
여기서, 정도(Degree(CK))는 후보 키워드가 게시물, 검토 또는 피드백에 나타나는 총 횟수이고, 빈도(Frequency(CK))는 각 후보 키워드의 규칙성을 나타냄.According to claim 1,
When the candidate keyword set is generated, the keyword feature extraction unit calculates the word score of each candidate keyword by calculating the frequency and degree of each candidate keyword according to Equation 1 below, and each An intelligent fuzzy guidance system based on user location and keywords, characterized in that it ranks candidate keywords.
[Equation 1]
Here, Degree(CK) is the total number of times a candidate keyword appears in a post, review, or feedback, and Frequency(CK) indicates the regularity of each candidate keyword.
상기 문화 유적지 추천모듈은 상기 문화 유적지의 등급 예측을 최대 평균 만족도(Maximizing Average Satisfaction) 방법을 하기의 수학식 2를 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템.
[수학식 2]
여기서, u는 타겟 사용자, 는 i번째 문화 유적지, j=1 내지 k는 k 최근접 이웃들이고, Rating은 모든 k 최근접 이웃들의 i번째 문화 유적지를 위한 등급임.According to claim 1,
The user location and keyword-based intelligent fuzzy induction system, characterized in that the cultural site recommendation module calculates the rating prediction of the cultural site by using Equation 2 below for a Maximizing Average Satisfaction method.
[Equation 2]
where u is the target user, is the i-th cultural site, j=1 through k are k nearest neighbors, and Rating is the rating for the i-th cultural site of all k nearest neighbors.
상기 문화 유적지 추천모듈은 상기 등급이 예측된 문화 유적지를 순서대로 순위가 매겨지고, 기설정된 N개의 상위 등급의 문화 유적지로 사용자 선호도 및 관심사에 따라 맞춤화된 추천 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템.5. The method of claim 4,
The cultural relics recommendation module ranks the predicted cultural relics in order, and generates customized recommendation information according to user preferences and interests to preset N high-grade cultural relics. and keyword-based intelligent fuzzy induction system.
상기 문화 유적지 추천모듈은 타겟 사용자의 등급 활동보다 더 유사한 최근접 이웃의 등급 행동에 기초하여 타겟 사용자가 방문하지 않은 문화 유적지에 대한 등급이 예측되는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템.According to claim 1,
The cultural site recommendation module is a user location and keyword-based intelligent fuzzy induction system, characterized in that the rating for the cultural site not visited by the target user is predicted based on the rating behavior of the nearest neighbor that is more similar than the rating activity of the target user .
상기 사용자 단말로부터 위치 정보를 수신하는 경우, 상기 위치 정보를 기반으로 기설정된 N개의 상위 등급의 문화 유적지 목록을 포함한 추천 정보를 생성하여 통신망을 통해 상기 사용자 단말로 전송하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 사용자 단말의 위치가 변경되면, 상기 추천 정보가 자동으로 업데이트되어 상기 추천 정보에 새로운 문화 유적지를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 시스템.According to claim 1,
When receiving the location information from the user terminal, based on the location information, further comprising a control unit for generating recommendation information including a list of N pre-set higher-grade cultural relics and transmitting it to the user terminal through a communication network,
The control unit is a user location and keyword-based intelligent fuzzy induction system, characterized in that when the location of the user terminal is changed, the recommendation information is automatically updated to include a new cultural relic in the recommendation information.
키워드 특징 추출부는 상기 수집한 문화 유적지 관련 정보를 키워드 추출 알고리즘인 RAKE(Rapid Automatic Keyword Extraction)을 사용하여 문화 유적지와 관련된 후보 키워드를 추출하고, 상기 추출된 각 후보 키워드의 빈도에 따라 순위를 매겨서 기설정된 상위 N개의 후보 키워드를 키워드 목록으로 선택하는 단계;
Fuzzy-KNN 분류부는 상기 선택한 키워드 목록에서 유사성에 기반으로 한 학습을 수행하는 Fuzzy-KNN(K-Nearest Neighbor) 모델을 이용하여 타겟 사용자를 일정 범위로 클러스터링하여 그룹화하는 단계; 및
문화 유적지 추천 모듈은 상기 클러스터링된 키워드 목록에서 소셜 활동을 사용자 위치 및 사용자 선호도와 통합하여 상기 수집된 문화 유적지의 순위를 매기고, 기설정된 N개의 상위 등급의 문화 유적지로 사용자 선호도 및 관심사에 따라 맞춤화된 추천 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 방법.The data set collecting unit may include: collecting information related to cultural relics by using a social network data set;
The keyword feature extraction unit extracts candidate keywords related to cultural heritage sites using RAKE (Rapid Automatic Keyword Extraction), which is a keyword extraction algorithm, from the collected cultural heritage site-related information, and ranks the extracted candidate keywords according to the frequency of each candidate keyword. selecting the set top N candidate keywords as a keyword list;
The fuzzy-KNN classifier comprises: clustering and grouping target users in a certain range using a Fuzzy-KNN (K-Nearest Neighbor) model that performs learning based on similarity in the selected keyword list; and
The cultural relics recommendation module ranks the collected cultural relics by integrating social activity with user location and user preferences in the clustered keyword list, and is customized according to user preferences and interests to preset N top-rated cultural relics. A user location and keyword-based intelligent fuzzy induction method comprising the step of generating recommended information.
상기 키워드 목록으로 선택하는 단계는,
상기 키워드 특징 추출부는 상기 후보 키워드 세트가 생성되면, 하기의 수학식 1에 의해 상기 각 후보 키워드의 빈도와 정도를 계산하여 상기 각 후보 키워드의 단어 점수를 계산하고, 상기 계산된 단어 점수에 따라 각 후보 키워드의 순위를 매기는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 방법.
[수학식 1]
여기서, 정도(Degree(CK))는 후보 키워드가 게시물, 검토 또는 피드백에 나타나는 총 횟수이고, 빈도(Frequency(CK))는 각 후보 키워드의 규칙성을 나타냄.9. The method of claim 8,
The step of selecting the keyword list is,
When the candidate keyword set is generated, the keyword feature extraction unit calculates the word score of each candidate keyword by calculating the frequency and degree of each candidate keyword according to Equation 1 below, and each User location and keyword-based intelligent fuzzy induction method, characterized in that it further comprises the step of ranking candidate keywords.
[Equation 1]
Here, Degree(CK) is the total number of times a candidate keyword appears in a post, review, or feedback, and Frequency(CK) indicates the regularity of each candidate keyword.
상기 맞춤화된 추천 정보를 생성하는 단계는,
상기 문화 유적지 추천 모듈은 상기 문화 유적지의 등급 예측을 최대 평균 만족도(Maximizing Average Satisfaction) 방법을 하기의 수학식 2를 이용하여 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 및 키워드 기반 지능형 퍼지 유도 방법.
[수학식 2]
여기서, u는 타겟 사용자, 는 i번째 문화 유적지, j=1 내지 k는 k 최근접 이웃들이고, Rating은 모든 k 최근접 이웃들의 i번째 문화 유적지를 위한 등급임.9. The method of claim 8,
The step of generating the customized recommendation information includes:
User location and keyword-based intelligent fuzzy induction, characterized in that the cultural site recommendation module further comprises calculating the rating prediction of the cultural site using Equation 2 below for a Maximizing Average Satisfaction method Way.
[Equation 2]
where u is the target user, is the i-th cultural site, j=1 through k are k nearest neighbors, and Rating is the rating for the i-th cultural site of all k nearest neighbors.
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