KR102675644B1 - System and method of recommending custmized course subjects based on deep learning - Google Patents

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Abstract

본 발명은 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목을 추천하는 기술적 사상에 관한 것으로, 딥러닝에 기반하여 사용자의 직무, 자격증, 어학 능력 등과 관련된 정보를 포함하는 사용자 행동 정보와 사용자가 수강 가능한 수강 과목 및 전공 등과 관련된 정보를 포함하는 코스 속성 정보를 학습하고, 학습된 사용자 해동 정보 및 코스 속성 정보를 함께 학습하여 개별 사용자의 개별 코스에 대한 수강 여부를 목표 변수로 하여 상호 작용 특성을 학습함에 따라 사용자 맞춤형 수강 과목을 추천하는 기술에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템은 복수의 사용자 행동 데이터 및 복수의 코스 속성 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 상기 수집된 복수의 사용자 행동 데이터를 학습하여 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출하고, 상기 수집된 복수의 코스 속성 데이터를 학습하여 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출하며, 상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 복수의 수강 과목에 대한 사용자의 수강 여부와 관련된 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출하는 딥러닝 모델 처리부 및 상기 추출된 적어도 하나의 상호 작용 특성에 기반하여 적어도 하나의 수강 과목을 추천하는 추천부를 포함할 수 있다.The present invention relates to a technical idea for recommending user-customized courses based on deep learning. Based on deep learning, user behavior information including information related to the user's job, qualifications, language skills, etc., and courses and majors that the user can take. By learning course attribute information, including information related to such things, and learning the learned user deactivation information and course attribute information together, user-customized courses are learned by learning interaction characteristics using each user's participation in individual courses as a target variable. It relates to a technology for recommending courses. According to an embodiment of the present invention, a deep learning-based user-customized course recommendation system includes a data collection unit that collects a plurality of user behavior data and a plurality of course attribute data, and a plurality of the collected data. At least one user behavior characteristic is extracted by learning user behavior data, at least one course attribute characteristic is extracted by learning the plurality of collected course attribute data, and the extracted at least one user behavior characteristic and the extracted A deep learning model processing unit that learns at least one course attribute characteristic together to extract at least one interaction characteristic related to whether a user takes a plurality of courses, and at least one interaction characteristic based on the extracted at least one interaction characteristic It may include a recommendation section recommending courses to be taken.

Description

딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF RECOMMENDING CUSTMIZED COURSE SUBJECTS BASED ON DEEP LEARNING}Deep learning-based user-customized course recommendation system and method {SYSTEM AND METHOD OF RECOMMENDING CUSTMIZED COURSE SUBJECTS BASED ON DEEP LEARNING}

본 발명은 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목을 추천하는 기술적 사상에 관한 것으로, 딥러닝에 기반하여 사용자의 직무, 자격증, 어학 능력 등과 관련된 정보를 포함하는 사용자 행동 정보와 사용자가 수강 가능한 수강 과목 및 전공 등과 관련된 정보를 포함하는 코스 속성 정보를 학습하고, 학습된 사용자 해동 정보 및 코스 속성 정보를 함께 학습하여 개별 사용자의 개별 코스에 대한 수강 여부를 목표 변수로 하여 상호 작용 특성을 학습함에 따라 사용자 맞춤형 수강 과목을 추천하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technical idea for recommending user-customized courses based on deep learning. Based on deep learning, user behavior information including information related to the user's job, qualifications, language skills, etc., and courses and majors that the user can take. By learning course attribute information, including information related to such things, and learning the learned user deactivation information and course attribute information together, user-customized courses are learned by learning interaction characteristics using each user's participation in individual courses as a target variable. It is about technology for recommending subjects.

정보 기술의 발전과 모바일 기기의 대중화로 인해 다양한 유형의 정형 데이터와 비정형 데이터가 폭발적으로 증가하면서 많은 정보를 생산하고 수집할 수 있게 되었다.Due to the advancement of information technology and the popularization of mobile devices, various types of structured and unstructured data have increased explosively, making it possible to produce and collect a lot of information.

그러나 급속도로 증가하는 정보의 양으로 인해 사용자들은 필요한 상품 또는 서비스를 선택하는데 많은 시간이 소요되고 의사결정을 하기 어려운 정보 과부화 문제에 직면하고 있다.However, due to the rapidly increasing amount of information, users are faced with the problem of information overload, which makes it difficult to make decisions and takes a lot of time to select the necessary product or service.

이에 따라 개인화 추천 서비스의 중요성이 대두되고 있으며, 영화, 뉴스, 상품 등 분야에서는 추천 시스템을 개발하여 다양한 사용자 맞춤형 서비스를 제공하고 있다.Accordingly, the importance of personalized recommendation services is emerging, and recommendation systems are being developed in areas such as movies, news, and products to provide various user-customized services.

최근에는 전 세계적으로 확산되고 있는 코로나 19로 인해 온라인 교육 플랫폼에 대한 수요가 증가하고 있다.Recently, the demand for online education platforms is increasing due to COVID-19, which is spreading globally.

그러나, 사용자는 지식 구조 차이로 인해 수많은 과목 중에서 자신에게 적합한 과목을 올바르게 선택하기 어려운 문제가 존재하고 있다.However, there is a problem in that users have difficulty selecting the right subject suitable for them among numerous subjects due to differences in knowledge structure.

따라서 사용자에게 맞춤형 과목을 제공하는 개인화 서비스는 사용자의 학습 효율성을 높이는데 중요한 역할을 하므로 필수적이다.Therefore, a personalized service that provides customized subjects to users is essential as it plays an important role in increasing the user's learning efficiency.

현재 대부분의 온라인 교육 플랫폼은 전통적인 협업 필터링(Collaborative Filtering, CF) 알고리즘을 적용하여 추천 서비스를 제공하고 있다.Currently, most online education platforms provide recommendation services by applying traditional collaborative filtering (CF) algorithms.

하지만 이러한 기존 추천 알고리즘의 분석 논리는 단순하기 때문에 사용자의 다양한 정보를 활용하여 모델을 구축하기 어려운 문제가 존재한다.However, because the analysis logic of these existing recommendation algorithms is simple, it is difficult to build a model using various user information.

또한, 협업 필터링 알고리즘을 적용한 추천 서비스는 새로운 사용자의 경우 과거 정보나 데이터가 부족하여 적합한 아이템을 추천할 수 없는 "Cold Start" 문제가 존재하고, 사용자의 선호도가 반영될 때까지 추천을 제공할 수 없는 "First Start" 문제도 존재한다.In addition, recommendation services that apply a collaborative filtering algorithm have a "Cold Start" problem in which suitable items cannot be recommended to new users due to insufficient past information or data, and recommendations cannot be provided until the user's preferences are reflected. There is also the non-existent "First Start" problem.

사용자의 선호도 데이터가 지속적으로 증가하면 알고리즘의 연산 성능을 저하시키는 확장성 문제도 있어서, 최근에는 데이터 희소성 및 확장성 등의 문제를 보완하기 위한 연구가 수행되고 있다.As user preference data continues to increase, there is also a scalability problem that degrades the computational performance of the algorithm. Recently, research has been conducted to complement problems such as data scarcity and scalability.

최근 다양한 분야에서 기존 개인화 추천 서비스 연구의 한계를 개선하기 위해 딥러닝 기법을 적용하는 연구가 활발하게 이루어지고 있다.Recently, research on applying deep learning techniques has been actively conducted in various fields to improve the limitations of existing personalized recommendation service research.

그러나 현재 온라인 교육 분야의 개인화 추천 서비스 연구에서는 사용자의 지식 구조에 적합한 과목을 추천하기 위해 딥러닝 기법을 적용하는 연구는 많지 않다.However, in the current research on personalized recommendation services in the field of online education, there are not many studies that apply deep learning techniques to recommend subjects suitable for the user's knowledge structure.

한국등록특허 제10-2210504호, "빅데이터 기반의 AI 교육 플랫폼을 이용한 맞춤형 교육 프로그램 시스템"Korean Patent No. 10-2210504, “Customized education program system using big data-based AI education platform” 한국등록특허 제10-2063183호, "학습 콘텐츠 추천 장치 및 방법"Korean Patent No. 10-2063183, “Learning content recommendation device and method” 한국등록특허 제10-2070783호, "사용자가 수행한 코스 및 옵션의 패턴을 인공지능을 통해 학습하여 맞춤형 코스와 옵션을 추천하는 의류처리장치와 그 제어 방법 및 상기 의류처리장치를 포함하는 온라인 시스템"Korean Patent No. 10-2070783, “A clothing processing device that recommends customized courses and options by learning the patterns of courses and options performed by the user through artificial intelligence, a control method thereof, and an online system including the clothing processing device " 한국공개특허 제10-2020-0103146호, "온톨로지 기반의 지식맵을 활용한 인공지능 학습진단 시스템"Korea Patent Publication No. 10-2020-0103146, “Artificial intelligence learning diagnosis system using ontology-based knowledge map”

본 발명은 사용자 행동 정보와 코스 속성 정보를 모델링하는 딥러닝 알고리즘에 기반하여 커리큘럼(curriculum) 자원에 대한 정보 과부하를 감소시키고, 데이터 희소성 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to reduce information overload on curriculum resources and solve the data scarcity problem based on a deep learning algorithm that models user behavior information and course attribute information.

본 발명은 온라인 교육 분야의 정보 과부화 문제를 해결하기 위해 사용자 행동 정보와 코스 속성 정보를 동시에 고려하여 기존의 협업 필터링 알고리즘의 문제점인 고차원 데이터 희소성 및 확장성 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to solve the problems of high-dimensional data scarcity and scalability, which are problems with existing collaborative filtering algorithms, by simultaneously considering user behavior information and course attribute information to solve the information overload problem in the field of online education.

본 발명은 다층 퍼셉트론(Multi-layer perceptron)을 활용하여 높은 수준의 비선형 딥러닝 알고리즘을 구성하고, 온라인 교육 플랫폼의 희소 데이터(sparse data)에서 차원을 줄이고, 사용자 행동 정보와 코스 속성 정보의 상호작용 특성 정보를 정교하게 추출하여 사용자의 관심 선호도를 충분히 예측하는 것을 목적으로 한다.The present invention utilizes a multi-layer perceptron to construct a high-level nonlinear deep learning algorithm, reduces dimensionality in sparse data of an online education platform, and utilizes the interaction between user behavior information and course attribute information. The purpose is to sufficiently predict the user's interest preferences by precisely extracting characteristic information.

본 발명은 사용자 행동 네트워크(user behavior network, UBN)층, 코스 속성 네트워크(course attribution network, CAN)층 및 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층 각각에서 학습된 잠재적 특성(latent feature)를 통해 개별 사용자의 개별 코스에 대한 수강 여부를 목표 변수로 하여 포인트와이즈(pointwise) 오차를 최소화하는 방식으로 딥러닝 학습을 수행하는 것을 목적으로 한다.The present invention uses latent features learned in each of the user behavior network (UBN) layer, course attribution network (CAN) layer, and deep neural network (DNN) layer. The purpose is to perform deep learning learning in a way that minimizes pointwise error by using each user's attendance of individual courses as a target variable.

본 발명은 온라인 교육 플랫폼에 적용되어 사용자의 지식구조에 적합한 수강 과목을 효육적으로 추천하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to effectively recommend courses suitable for the user's knowledge structure when applied to an online education platform.

본 발명은 새로운 사용자의 경우 과거 정보나 데이터가 부족하여 적합한 수강 과목을 추천할 수 없는 콜드 스타트(cold start) 문제와 사용자의 선호도가 반영될 때까지 추천을 제공할 수 없는 퍼스트 스타트(first start) 문제를 동시에 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention addresses the cold start problem in which suitable courses cannot be recommended to new users due to insufficient past information or data, and the first start problem in which recommendations cannot be provided until the user's preferences are reflected. The purpose is to solve problems simultaneously.

본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템은 복수의 사용자 행동 데이터 및 복수의 코스 속성 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 상기 수집된 복수의 사용자 행동 데이터를 학습하여 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출하고, 상기 수집된 복수의 코스 속성 데이터를 학습하여 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출하며, 상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 복수의 수강 과목에 대한 사용자의 수강 여부와 관련된 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출하는 딥러닝 모델 처리부 및 상기 추출된 적어도 하나의 상호 작용 특성에 기반하여 적어도 하나의 수강 과목을 추천하는 추천부를 포함할 수 있다.A deep learning-based user-customized course recommendation system according to an embodiment of the present invention includes a data collection unit that collects a plurality of user behavior data and a plurality of course attribute data, and at least one device by learning the plurality of collected user behavior data. Extract user behavior characteristics, extract at least one course attribute characteristic by learning the plurality of collected course attribute data, and learn the extracted at least one user behavior characteristic and the extracted at least one course attribute characteristic together. It includes a deep learning model processing unit that extracts at least one interaction characteristic related to whether the user has taken a plurality of courses, and a recommendation unit that recommends at least one course based on the extracted at least one interaction characteristic. can do.

상기 데이터 수집부는 복수의 사용자(user) 데이터, 복수의 직업(job) 데이터, 복수의 자격증(certificate) 데이터 및 복수의 언어(language) 데이터를 포함하는 상기 복수의 사용자 행동 데이터를 수집할 수 있다.The data collection unit may collect a plurality of user behavior data including a plurality of user data, a plurality of job data, a plurality of certificate data, and a plurality of language data.

상기 데이터 수집부는 복수의 코스(course) 데이터 및 복수의 전공(major) 데이터를 포함하는 상기 복수의 코스 속성 데이터를 수집할 수 있다.The data collection unit may collect the plurality of course attribute data including a plurality of course data and a plurality of major data.

상기 딥러닝 모델 처리부는 상기 복수의 사용자 행동 데이터에 포함된 복수의 사용자(user) 데이터, 복수의 직업(job) 데이터, 복수의 자격증(certificate) 데이터 및 복수의 언어(language) 데이터를 제1 임베딩 벡터들로 변환하고, 상기 변환된 제1 임베딩 벡터들을 사용자 행동 네트워크(user behavior network, UBN)층에 입력하고, 상기 입력된 제1 임베딩 벡터들을 학습하여 상기 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출할 수 있다.The deep learning model processing unit first embeds a plurality of user data, a plurality of job data, a plurality of certificate data, and a plurality of language data included in the plurality of user behavior data. converting the converted first embedding vectors into vectors, inputting the converted first embedding vectors into a user behavior network (UBN) layer, and learning the input first embedding vectors to extract the at least one user behavior characteristic. there is.

상기 딥러닝 모델 처리부는 상기 복수의 코스 속성 데이터에 포함된 복수의 코스(course) 데이터 및 복수의 전공(major) 데이터를 제2 임베딩 벡터들로 변환하고, 상기 변환된 제2 임베딩 벡터들을 코스 속성 네트워크(course attribution network, CAN)층에 입력하고, 상기 입력된 제2 임베딩 벡터들을 학습하여 상기 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출할 수 있다.The deep learning model processing unit converts a plurality of course data and a plurality of major data included in the plurality of course attribute data into second embedding vectors, and converts the converted second embedding vectors into course attribute data. The at least one course attribute feature can be extracted by inputting it to a network (course attribution network, CAN) layer and learning the input second embedding vectors.

상기 딥러닝 모델 처리부는 상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층에 입력하고, 상기 입력된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 입력된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 상기 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출할 수 있다.The deep learning model processing unit inputs the extracted at least one user behavior characteristic and the extracted at least one course attribute characteristic to a deep neural network (DNN) layer, and the input at least one user behavior characteristic And the at least one interaction characteristic can be extracted by learning the at least one input course attribute characteristic together.

상기 딥러닝 모델 처리부는 상기 사용자 행동 네트워크(user behavior network, UBN)층과 상기 코스 속성 네트워크(course attribution network, CAN)층을 병렬 서브 네트워크(parallel sub-network)로 이용하고, 상기 병렬 서브 네트워크와 상기 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층을 연결하여 상기 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층을 예측 레이어(prediction layer)로 이용할 수 있다.The deep learning model processing unit uses the user behavior network (UBN) layer and the course attribution network (CAN) layer as a parallel sub-network, and the parallel sub-network and By connecting the deep neural network (DNN) layer, the deep neural network (DNN) layer can be used as a prediction layer.

상기 딥러닝 모델 처리부는 상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습함에 있어서, 포인트 와이즈 함수(point wise) 함수의 네거티브 샘플링 비율을 제어하여 상기 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출함에 있어서, 딥러닝 모델의 포인트 와이즈(point wise) 오차를 감소시킬 수 있다.In learning the extracted at least one user behavior characteristic and the extracted at least one course attribute characteristic together, the deep learning model processing unit controls the negative sampling rate of the point wise function to determine the at least one In extracting interaction characteristics, the point wise error of the deep learning model can be reduced.

상기 추천부는 상기 추출된 적어도 하나의 상호 작용 특성을 상기 적어도 하나의 수강 과목의 추천에 간접적으로 반영하는 암묵적 피드백(implicit feedback)에 기반하여 상기 적어도 하나의 수강 과목을 추천할 수 있다.The recommender may recommend the at least one course based on implicit feedback that indirectly reflects the extracted at least one interaction characteristic in the recommendation of the at least one course.

상기 추천부는 상기 적어도 하나의 수강 과목을 순위화하고, 상기 순위화된 적어도 하나의 수강 과목을 리스트화하여 상기 리스트화된 적어도 하나의 수강과목을 포함하는 추천 목록을 제공할 수 있다.The recommender may rank the at least one course, list the ranked at least one course, and provide a recommendation list including the listed at least one course.

상기 추천부는 상기 적어도 하나의 수강과목 중 사용자가 상호작용을 하지 않은 수강과목을 무작위로 선택하여 상기 적어도 하나의 수강 과목을 순위화할 수 있다.The recommendation unit may randomly select a course with which the user has not interacted among the at least one course and rank the at least one course.

본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법은 데이터 수집부에서, 복수의 사용자 행동 데이터 및 복수의 코스 속성 데이터를 수집하는 단계, 딥러닝 모델 처리부에서, 상기 수집된 복수의 사용자 행동 데이터를 학습하여 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출하는 단계, 상기 딥러닝 모델 처리부에서, 상기 수집된 복수의 코스 속성 데이터를 학습하여 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출하는 단계, 상기 딥러닝 모델 처리부에서, 상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 복수의 수강 과목에 대한 사용자의 수강 여부와 관련된 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출하는 단계 및 추천부에서, 상기 추출된 적어도 하나의 상호 작용 특성에 기반하여 적어도 하나의 수강 과목을 추천하는 단계를 포함할 수 있다.A deep learning-based user-customized course recommendation method according to an embodiment of the present invention includes collecting a plurality of user behavior data and a plurality of course attribute data in a data collection unit, and collecting the plurality of collected user behavior data and a plurality of course attribute data in a deep learning model processing unit. Extracting at least one user behavior characteristic by learning user behavior data, extracting, in the deep learning model processing unit, at least one course attribute characteristic by learning the plurality of collected course attribute data, the deep learning model In a processing unit, learning the extracted at least one user behavior characteristic and the extracted at least one course attribute characteristic together to extract at least one interaction characteristic related to whether the user takes a plurality of courses, and recommending The method may include recommending at least one course based on the extracted at least one interaction characteristic.

상기 복수의 사용자 행동 데이터 및 복수의 코스 속성 데이터를 수집하는 단계는, 복수의 사용자(user) 데이터, 복수의 직업(job) 데이터, 복수의 자격증(certificate) 데이터 및 복수의 언어(language) 데이터를 포함하는 상기 복수의 사용자 행동 데이터를 수집하는 단계 및 복수의 코스(course) 데이터 및 복수의 전공(major) 데이터를 포함하는 상기 복수의 코스 속성 데이터를 수집하는 단계를 포함할 수 있다.The step of collecting a plurality of user behavior data and a plurality of course attribute data includes a plurality of user data, a plurality of job data, a plurality of certificate data, and a plurality of language data. It may include collecting the plurality of user behavior data and collecting the plurality of course attribute data including a plurality of course data and a plurality of major data.

상기 수집된 복수의 사용자 행동 데이터를 학습하여 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출하는 단계는, 상기 복수의 사용자 행동 데이터에 포함된 복수의 사용자(user) 데이터, 복수의 직업(job) 데이터, 복수의 자격증(certificate) 데이터 및 복수의 언어(language) 데이터를 제1 임베딩 벡터들로 변환하고, 상기 변환된 제1 임베딩 벡터들을 사용자 행동 네트워크(user behavior network, UBN)층에 입력하고, 상기 입력된 제1 임베딩 벡터들을 학습하여 상기 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.The step of extracting at least one user behavior characteristic by learning the plurality of collected user behavior data includes a plurality of user data, a plurality of job data, and a plurality of user data included in the plurality of user behavior data. Convert certificate data and a plurality of language data into first embedding vectors, input the converted first embedding vectors to a user behavior network (UBN) layer, and input the input first embedding vectors to a user behavior network (UBN) layer. 1 It may include extracting the at least one user behavior characteristic by learning embedding vectors.

상기 수집된 복수의 코스 속성 데이터를 학습하여 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출하는 단계는, 상기 복수의 코스 속성 데이터에 포함된 복수의 코스(course) 데이터 및 복수의 전공(major) 데이터를 제2 임베딩 벡터들로 변환하고, 상기 변환된 제2 임베딩 벡터들을 코스 속성 네트워크(course attribution network, CAN)층에 입력하고, 상기 입력된 제2 임베딩 벡터들을 학습하여 상기 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.The step of extracting at least one course attribute characteristic by learning the plurality of collected course attribute data includes a plurality of course data and a plurality of major data included in the plurality of course attribute data. Converting the converted second embedding vectors into embedding vectors, inputting the converted second embedding vectors to a course attribution network (CAN) layer, and learning the input second embedding vectors to extract the at least one course attribute feature. May include steps.

상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 복수의 수강 과목에 대한 사용자의 수강 여부와 관련된 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출하는 단계는, 상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층에 입력하고, 상기 입력된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 입력된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 상기 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.The step of extracting at least one interaction characteristic related to whether a user takes a plurality of courses by learning together the extracted at least one user behavior characteristic and the extracted at least one course attribute characteristic, Input at least one user behavior characteristic and the extracted at least one course attribute characteristic into a deep neural network (DNN) layer, and input the at least one user behavior characteristic and the at least one input course attribute It may include extracting the at least one interaction characteristic by learning the characteristics together.

본 발명은 사용자 행동 정보와 코스 속성 정보를 모델링하는 딥러닝 알고리즘에 기반하여 커리큘럼(curriculum) 자원에 대한 정보 과부하 감소와 데이터 희소성 문제를 해결할 수 있다.The present invention can reduce information overload on curriculum resources and solve data scarcity problems based on a deep learning algorithm that models user behavior information and course attribute information.

본 발명은 온라인 교육 분야의 정보 과부화 문제를 해결하기 위해 사용자 행동 정보와 코스 속성 정보를 동시에 고려하여 기존의 협업 필터링 알고리즘의 문제점인 고차원 데이터 희소성 및 확장성 문제를 해결할 수 있다.The present invention can solve the problems of high-dimensional data scarcity and scalability, which are problems with existing collaborative filtering algorithms, by simultaneously considering user behavior information and course attribute information to solve the information overload problem in the field of online education.

본 발명은 다층 퍼셉트론(Multi-layer perceptron)을 활용하여 높은 수준의 비선형 딥러닝 알고리즘을 구성하고, 온라인 교육 플랫폼의 희소 데이터(sparse data)에서 차원을 줄이고, 사용자 행동 정보와 코스 속성 정보의 상호작용 특성 정보를 정교하게 추출하여 사용자의 관심 선호도를 충분히 예측할 수 있다.The present invention utilizes a multi-layer perceptron to construct a high-level nonlinear deep learning algorithm, reduces dimensionality in sparse data of an online education platform, and utilizes the interaction between user behavior information and course attribute information. By precisely extracting characteristic information, the user's interest preferences can be sufficiently predicted.

본 발명은 사용자 행동 네트워크(user behavior network, UBN)층, 코스 속성 네트워크(course attribution network, CAN)층 및 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층 각각에서 학습된 잠재적 특성(latent feature)를 통해 개별 사용자의 개별 코스에 대한 수강 여부를 목표 변수로 하여 포인트와이즈(pointwise) 오차를 최소화하는 방식으로 딥러닝 학습을 수행할 수 있다.The present invention uses latent features learned in each of the user behavior network (UBN) layer, course attribution network (CAN) layer, and deep neural network (DNN) layer. Deep learning learning can be performed by minimizing pointwise error by using individual users' attendance at individual courses as the target variable.

본 발명은 온라인 교육 플랫폼에 적용되어 사용자의 지식구조에 적합한 수강 과목을 효육적으로 추천할 수 있다.The present invention can be applied to an online education platform to effectively recommend courses suitable for the user's knowledge structure.

본 발명은 새로운 사용자의 경우 과거 정보나 데이터가 부족하여 적합한 수강 과목을 추천할 수 없는 콜드 스타트(cold start) 문제와 사용자의 선호도가 반영될 때까지 추천을 제공할 수 없는 퍼스트 스타트(first start) 문제를 동시에 해결할 수 있다.The present invention addresses the cold start problem in which suitable courses cannot be recommended to new users due to insufficient past information or data, and the first start problem in which recommendations cannot be provided until the user's preferences are reflected. Problems can be solved simultaneously.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법을 설명하는 도면이다.
도 5a 내지 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템이 추천하는 결과에 대한 평가 결과를 설명하는 도면이다.
1 to 3 are diagrams illustrating a deep learning-based user-customized course recommendation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram illustrating a deep learning-based user-customized course recommendation method according to an embodiment of the present invention.
Figures 5A to 7B are diagrams illustrating evaluation results for recommendations made by a deep learning-based user-customized course recommendation system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 문서의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.Hereinafter, various embodiments of this document are described with reference to the attached drawings.

실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The examples and terms used herein are not intended to limit the technology described in this document to a specific embodiment, and should be understood to include various changes, equivalents, and/or substitutes for the embodiments.

하기에서 다양한 실시 예들을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of various embodiments, if a detailed description of a related known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the invention, the detailed description will be omitted.

그리고 후술되는 용어들은 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in various embodiments, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.In connection with the description of the drawings, similar reference numbers may be used for similar components.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.Singular expressions may include plural expressions, unless the context clearly indicates otherwise.

본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.In this document, expressions such as “A or B” or “at least one of A and/or B” may include all possible combinations of the items listed together.

"제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.Expressions such as “first,” “second,” “first,” or “second,” can modify the corresponding components regardless of order or importance and are used to distinguish one component from another. It is only used and does not limit the corresponding components.

어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.When a component (e.g. a first) component is said to be "connected (functionally or communicatively)" or "connected" to another (e.g. a second) component, it means that the component is connected to the other component. It may be connected directly to a component or may be connected through another component (e.g., a third component).

본 명세서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다.In this specification, “configured to” means “suitable for,” “having the ability to,” or “changed to,” depending on the situation, for example, in terms of hardware or software. ," can be used interchangeably with "made to," "capable of," or "designed to."

어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.In some contexts, the expression “a device configured to” may mean that the device is “capable of” working with other devices or components.

예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.For example, the phrase "processor configured (or set) to perform A, B, and C" refers to a processor dedicated to performing the operations (e.g., an embedded processor), or by executing one or more software programs stored on a memory device. , may refer to a general-purpose processor (e.g., CPU or application processor) capable of performing the corresponding operations.

또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다.Additionally, the term 'or' means 'inclusive or' rather than 'exclusive or'.

즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.That is, unless otherwise stated or clear from the context, the expression 'x uses a or b' means any of the natural inclusive permutations.

이하 사용되는 '..부', '..기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Terms such as '..unit' and '..unit' used hereinafter refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템을 설명하는 도면이다.1 to 3 are diagrams illustrating a deep learning-based user-customized course recommendation system according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템의 구성 요소를 예시한다.Figure 1 illustrates the components of a deep learning-based user-customized course recommendation system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템(100)은 데이터 수집부(110), 딥러닝 모델 처리부(120) 및 추천부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the deep learning-based user customized course recommendation system 100 according to an embodiment of the present invention includes a data collection unit 110, a deep learning model processing unit 120, and a recommendation unit 130. You can.

본 발명의 일실시예에 따르면 데이터 수집부(110)는 복수의 사용자 행동 데이터 및 복수의 코스 속성 데이터를 수집할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the data collection unit 110 may collect a plurality of user behavior data and a plurality of course attribute data.

구체적으로, 데이터 수집부(110)는 복수의 사용자(user) 데이터, 복수의 직업(job) 데이터, 복수의 자격증(certificate) 데이터 및 복수의 언어(language) 데이터를 포함하는 복수의 사용자 행동 데이터를 수집할 수 있다.Specifically, the data collection unit 110 collects a plurality of user behavior data including a plurality of user data, a plurality of job data, a plurality of certificate data, and a plurality of language data. It can be collected.

또한, 데이터 수집부(110)는 복수의 코스(course) 데이터 및 복수의 전공(major) 데이터를 포함하는 복수의 코스 속성 데이터를 수집할 수 있다.Additionally, the data collection unit 110 may collect a plurality of course attribute data including a plurality of course data and a plurality of major data.

본 발명의 일실시예에 따르면 딥러닝 모델 처리부(120)는 수집된 복수의 사용자 행동 데이터를 학습하여 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the deep learning model processing unit 120 may extract at least one user behavior characteristic by learning a plurality of collected user behavior data.

또한, 딥러닝 모델 처리부(120)는 수집된 복수의 코스 속성 데이터를 학습하여 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출할 수 있다.Additionally, the deep learning model processing unit 120 may extract at least one course attribute characteristic by learning a plurality of collected course attribute data.

또한, 딥러닝 모델 처리부(120)는 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 복수의 수강 과목에 대한 사용자의 수강 여부와 관련된 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출할 수 있다.In addition, the deep learning model processing unit 120 learns at least one extracted user behavior characteristic and at least one extracted course attribute characteristic together to determine at least one interaction characteristic related to whether the user takes a plurality of courses. It can be extracted.

일례로, 딥러닝 모델 처리부(120)는 사용자 행동 네트워크(user behavior network, UBN)층과 코스 속성 네트워크(course attribution network, CAN)층을 병렬 서브 네트워크(parallel sub-network)로 이용하고, 병렬 서브 네트워크와 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층을 연결하여 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층을 예측 레이어(prediction layer)로 이용할 수 있다.For example, the deep learning model processing unit 120 uses the user behavior network (UBN) layer and the course attribution network (CAN) layer as a parallel sub-network, and the parallel sub-network By connecting a network and a deep neural network (DNN) layer, the deep neural network (DNN) layer can be used as a prediction layer.

본 발명의 일실시예에 따르면 딥러닝 모델 처리부(120)는 복수의 사용자 행동 데이터에 포함된 복수의 사용자(user) 데이터, 복수의 직업(job) 데이터, 복수의 자격증(certificate) 데이터 및 복수의 언어(language) 데이터를 제1 임베딩 벡터들로 변환하고, 변환된 제1 임베딩 벡터들을 사용자 행동 네트워크(user behavior network, UBN)층에 입력하고, 입력된 제1 임베딩 벡터들을 학습하여 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the deep learning model processing unit 120 includes a plurality of user data, a plurality of job data, a plurality of certificate data, and a plurality of user data included in the plurality of user behavior data. Convert language data into first embedding vectors, input the converted first embedding vectors into a user behavior network (UBN) layer, and learn the input first embedding vectors to create at least one user Behavioral characteristics can be extracted.

일례로, 딥러닝 모델 처리부(120)는 복수의 코스 속성 데이터에 포함된 복수의 코스(course) 데이터 및 복수의 전공(major) 데이터를 제2 임베딩 벡터들로 변환하고, 변환된 제2 임베딩 벡터들을 코스 속성 네트워크(course attribution network, CAN)층에 입력하고, 입력된 제2 임베딩 벡터들을 학습하여 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출할 수 있다.For example, the deep learning model processing unit 120 converts a plurality of course data and a plurality of major data included in the plurality of course attribute data into second embedding vectors, and uses the converted second embedding vector At least one course attribute feature can be extracted by inputting them into a course attribution network (CAN) layer and learning the input second embedding vectors.

본 발명의 일실시예에 따르면 딥러닝 모델 처리부(120)는 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층에 입력하고, 입력된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 입력된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the deep learning model processing unit 120 inputs at least one extracted user behavior characteristic and at least one extracted course attribute characteristic to a deep neural network (DNN) layer, and inputs At least one interaction characteristic may be extracted by learning together at least one input user behavior characteristic and at least one input course attribute characteristic.

즉, 딥러닝 모델 처리부(120)는 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 적어도 하나의 코스 속성 특성을 병합적으로 학습하여 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출할 수 있다.That is, the deep learning model processing unit 120 may extract at least one interaction characteristic by learning at least one user behavior characteristic and at least one course attribute characteristic in combination.

본 발명의 일실시예에 따르면 딥러닝 모델 처리부(120)는 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습함에 있어서, 포인트 와이즈 함수(point wise) 함수의 네거티브 샘플링 비율을 제어하여 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출함에 있어서, 딥러닝 모델의 포인트 와이즈(point wise) 오차를 감소시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the deep learning model processing unit 120 uses negative sampling of a point wise function when learning at least one extracted user behavior characteristic and at least one extracted course attribute characteristic together. In extracting at least one interaction characteristic by controlling the ratio, the point wise error of the deep learning model can be reduced.

본 발명의 일실시예에 따르면 추천부(130)는 적어도 하나의 상호 작용 특성에 기반하여 적어도 하나의 수강 과목을 추천할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the recommender 130 may recommend at least one course based on at least one interaction characteristic.

일례로, 추천부(130)는 추출된 적어도 하나의 상호 작용 특성을 적어도 하나의 수강 과목의 추천에 간접적으로 반영하는 암묵적 피드백(implicit feedback)에 기반하여 적어도 하나의 수강 과목을 추천할 수 있다.For example, the recommender 130 may recommend at least one course based on implicit feedback that indirectly reflects at least one extracted interaction characteristic in the recommendation of the at least one course.

본 발명의 일실시예에 따르면 추천부(130)는 적어도 하나의 수강 과목을 순위화하고, 순위화된 적어도 하나의 수강 과목을 리스트화하여 리스트화된 적어도 하나의 수강과목을 포함하는 추천 목록을 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the recommendation unit 130 ranks at least one course, lists the ranked at least one course, and creates a recommendation list including the listed at least one course. can be provided.

일례로, 추천부(130)는 적어도 하나의 수강과목 중 사용자가 상호작용을 하지 않은 수강과목을 무작위로 선택하여 적어도 하나의 수강 과목을 순위화할 수 있다.For example, the recommendation unit 130 may rank at least one course by randomly selecting a course with which the user has not interacted among at least one course.

여기서, 상호작용을 하지 않은 수강과목은 사용자가 수강하지 않은 수강 과목과 관련될 수 있다.Here, courses that have not been interacted with may be related to courses that the user has not taken.

따라서, 본 발명은 사용자 행동 정보와 코스 속성 정보를 모델링하는 딥러닝 알고리즘에 기반하여 커리큘럼(curriculum) 자원에 대한 정보 과부하 감소와 데이터 희소성 문제를 해결할 수 있다.Therefore, the present invention can reduce information overload on curriculum resources and solve data scarcity problems based on a deep learning algorithm that models user behavior information and course attribute information.

또한, 본 발명은 온라인 교육 분야의 정보 과부화 문제를 해결하기 위해 사용자 행동 정보와 코스 속성 정보를 동시에 고려하여 기존의 협업 필터링 알고리즘의 문제점인 고차원 데이터 희소성 및 확장성 문제를 해결할 수 있다.In addition, the present invention can solve the problems of high-dimensional data scarcity and scalability, which are problems with existing collaborative filtering algorithms, by simultaneously considering user behavior information and course attribute information to solve the information overload problem in the online education field.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템이 이용하는 딥러닝 모델의 프레임워크(framework)를 예시하고, 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 모델의 프레임워크(200)는 도 1에서 설명된 딥러닝 모델 처리부와 관련될 수 있다.Figure 2 illustrates the framework of a deep learning model used by a deep learning-based user customized course recommendation system according to an embodiment of the present invention, and shows the framework of a deep learning model according to an embodiment of the present invention ( 200) may be related to the deep learning model processing unit described in FIG. 1.

도 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 모델의 프레임워크(200)는 임베딩 벡터들이 입력되는 입력 네트워크층(210), 사용자 행동 특성을 추출하는 사용자 행동 네트워크층(220), 코스 속성 네트워크층(230) 및 심층 신경 네트워크층(240)을 포함한다. 예를 들어, 딥러닝 모델은 DECOR(deep learning-based approach to course recommender) 모델로 지칭될 수 있다.Referring to Figure 2, the framework 200 of a deep learning model according to an embodiment of the present invention includes an input network layer 210 into which embedding vectors are input, a user behavior network layer 220 which extracts user behavior characteristics, It includes a course attribute network layer 230 and a deep neural network layer 240. For example, a deep learning model may be referred to as a DECOR (deep learning-based approach to course recommender) model.

본 발명의 일실시예에 따르면 입력 네트워크층(210)은 숨김층(hidden layer)으로 사용자, 직업, 자격증 및 언어와 관련된 사용자 행동 데이터가 임베딩 벡터로 변환되어서 입력 네트워크층(210)에 입력되고, 코스 및 전공과 관련된 코스 속성 데이터가 임베딩 벡터로 변환되어서 입력 네트워크층(210)에 입력될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the input network layer 210 is a hidden layer, and user behavior data related to the user, occupation, certification, and language is converted into an embedding vector and input into the input network layer 210, Course attribute data related to the course and major may be converted into an embedding vector and input to the input network layer 210.

본 발명의 일실시예에 따르면 입력 네트워크층(210)에 입력된 데이터들은 사용자 행동 네트워크층(220) 및 코스 속성 네트워크층(230)에 전달될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, data input to the input network layer 210 may be transmitted to the user behavior network layer 220 and the course attribute network layer 230.

예를 들어, 사용자 행동 네크워크층(220)은 UBN(user behavior network)층으로 지칭될 수 있고, 코스 속성 네트워크층(230)은 CAN(course attribute network)층으로 지칭될 수 있다.For example, the user behavior network layer 220 may be referred to as a user behavior network (UBN) layer, and the course attribute network layer 230 may be referred to as a course attribute network (CAN) layer.

일례로, 사용자 행동 네트워크층(220)은 사용자 행동 특성을 추출하는데 FFNN(feed-forward neural network, FFNN)이 이용될 수 있다.For example, the user behavior network layer 220 may use a feed-forward neural network (FFNN) to extract user behavior characteristics.

사용자 행동 네트워크층(220)에 입력되는 제1 임베딩 벡터는 고희소 및 고차원의 범주형 및 연속형 값을 포함함에 따라 저차원의 조밀한 실수 값을 가지는 벡터이다.The first embedding vector input to the user behavior network layer 220 is a vector that has low-dimensional dense real values as it includes highly sparse and high-dimensional categorical and continuous values.

제1 임베딩 벡터는 순방향 패스에서 신경망의 숨겨진 레이어로 공급될 수 있다.The first embedding vector may be fed to the hidden layer of the neural network in the forward pass.

본 발명의 일실시예에 따른 사용자 행동 네트워크층(220)은 하기 수학식 1과 같은 사용자 행동 특성을 출력으로 제공할 수 있다.The user behavior network layer 220 according to an embodiment of the present invention can provide user behavior characteristics as output as shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

수학식 1에서, e는 각각 사용자, 작업, 인증서 및 언어의 포함을 나타낼 수 있고, a(0)는 심층 신경 네트워크층(240)에 공급되는 프로세스와 관련될 수 있다.In Equation 1, e may represent the inclusion of user, task, certificate, and language, respectively, and a (0) may be associated with the process fed into the deep neural network layer 240.

심층 신경 네트워크층(240)에 공급되는 프로세스는 하기 수학식 2를 통해서 정의할 수 있다.The process supplied to the deep neural network layer 240 can be defined through Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

수학식 2에서, l은 층(layer)의 깊이를 나타내고 는 활성화 함수를 나타내고, , 은 각각 l 번째 레이어의 출력, 모델 가중치 및 편향을 나타낼 수 있다.In Equation 2, l represents the depth of the layer represents the activation function, , and may represent the output, model weight, and bias of the lth layer, respectively.

일례로, 코스 속성 네트워크층(230)은 사용자 행동 특성을 추출하는데 FFNN(feed-forward neural network, FFNN)이 이용될 수 있다.For example, the course attribute network layer 230 may use a feed-forward neural network (FFNN) to extract user behavior characteristics.

코스 속성 네트워크층(230)에 입력되는 제2 임베딩 벡터는 고희소 및 고차원의 범주형 및 연속형 값을 포함함에 따라 저차원의 조밀한 실수 값을 가지는 벡터이다.The second embedding vector input to the course attribute network layer 230 is a vector that has low-dimensional dense real values as it includes highly sparse and high-dimensional categorical and continuous values.

제2 임베딩 벡터는 순방향 패스에서 신경망의 숨겨진 레이어로 공급될 수 있다.The second embedding vector may be fed to the hidden layer of the neural network in the forward pass.

본 발명의 일실시예에 따른 코스 속성 네트워크층(230)은 하기 수학식 3과 같은 코스 속성 특성을 출력으로 제공할 수 있다.The course attribute network layer 230 according to an embodiment of the present invention can provide course attribute characteristics as shown in Equation 3 below as output.

[수학식 3][Equation 3]

수학식 3에서, e는 각각 코스 및 전공의 포함을 나타낼 수 있고, a(0)는 심층 신경 네트워크층(240)에 공급되는 프로세스와 관련될 수 있다.In Equation 3, e may represent the inclusion of courses and majors, respectively, and a (0) may be related to the process fed into the deep neural network layer 240.

심층 신경 네트워크층(240)에 공급되는 프로세스는 상기 수학식 2를 통해서 정의할 수 있다.The process supplied to the deep neural network layer 240 can be defined through Equation 2 above.

본 발명의 일실시예에 따르면 심층 신경 네트워크층(240)은 사용자 행동 네크워크층(220) 및 코스 속성 네트워크층(230)을 통합할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the deep neural network layer 240 may integrate the user behavior network layer 220 and the course attribute network layer 230.

심층 신경 네트워크층(240)은 사용자 행동 네크워크층(220)의 사용자 행동 특성과 코스 속성 네트워크층(230)의 코스 속성 특성을 엔드 투 엔드(end-to-end) 프로세스로 추출할 수 있다.The deep neural network layer 240 can extract the user behavior characteristics of the user behavior network layer 220 and the course attribute characteristics of the course attribute network layer 230 in an end-to-end process.

심층 신경 네트워크층(240)은 모든 매개 변수와 네트워크 매개 변수를 하기 수학식 4에 기반하여 딥러닝 모델에 대해 공동으로 학습하도록 할 수 있다.The deep neural network layer 240 can jointly learn all parameters and network parameters for a deep learning model based on Equation 4 below.

[수학식 4][Equation 4]

수학식 4에서, 는 이진 클래스 레이블을 나타낼 수 있고, 는 시그 모이드(sigmoid) 함수를 나타낼 수 있으며, N은 사용자 행동 네크워크층(220)의 출력을 나타낼 수 있고, CAN은 코스 속성 네트워크층(230)의 출력을 나타낼 수 있다.In equation 4, can represent a binary class label, may represent a sigmoid function, N may represent the output of the user behavior network layer 220, and CAN may represent the output of the course attribute network layer 230.

따라서, 본 발명은 다층 퍼셉트론(Multi-layer perceptron)을 활용하여 높은 수준의 비선형 딥러닝 알고리즘을 구성하고, 온라인 교육 플랫폼의 희소 데이터(sparse data)에서 차원을 줄이고, 사용자 행동 정보와 코스 속성 정보의 상호작용 특성 정보를 정교하게 추출하여 사용자의 관심 선호도를 충분히 예측할 수 있다.Therefore, the present invention utilizes a multi-layer perceptron to construct a high-level nonlinear deep learning algorithm, reduces the dimensionality in sparse data of an online education platform, and generates user behavior information and course attribute information. By sophisticatedly extracting interaction characteristic information, the user's interest preferences can be sufficiently predicted.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템을 보다 구체적으로 설명한다.Figure 3 explains in more detail a deep learning-based user-customized course recommendation system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템(300)은 데이터 전처리부(320)가 제1 데이터 베이스(310)로부터 복수의 사용자 행동 데이터를 수집하고, 제2 데이터 베이스(311)로부터 복수의 코스 속성 데이터를 수집한다.Referring to FIG. 3, in the deep learning-based user-customized course recommendation system 300 according to an embodiment of the present invention, the data pre-processing unit 320 collects a plurality of user behavior data from the first database 310 and , a plurality of course attribute data are collected from the second database 311.

일례로, 데이터 전처리부(320)는 복수의 사용자 행동 데이터와 관련하여 사용자 정보, 직업 정보, 자격증 정보 및 언어 능력 정보와 관련된 데이터를 분류 및 정의하고, 복수의 코스 속성 데이터와 관련하여 코스 정보 및 전공 정보와 관련된 데이터를 분류 및 정의한다.For example, the data pre-processing unit 320 classifies and defines data related to user information, job information, qualification information, and language ability information in relation to a plurality of user behavior data, and course information and information in relation to a plurality of course attribute data. Classify and define data related to major information.

본 발명의 일실시예에 따르면 데이터 맵핑부(321)는 사용자 정보, 직업 정보, 자격증 정보 및 언어 능력 정보를 사용자 행동 데이터에 매핑하고, 코스 정보 및 전공 정보를 코스 속성 데이터에 매핑한다.According to one embodiment of the present invention, the data mapping unit 321 maps user information, job information, qualification information, and language ability information to user behavior data, and maps course information and major information to course attribute data.

일례로, 트레이닝 데이터 셋 생성부(322)는 매핑이 완료된 사용자 행동 데이터 및 코스 속성 데이터를 트레이닝 데이터 셋으로 생성한다.For example, the training data set generator 322 generates mapped user behavior data and course attribute data as a training data set.

본 발명의 일실시예에 따르면 도 1에서 설명된 데이터 수집부는 데이터 전처리부(320), 데이터 맵핑부(321) 및 트레이닝 데이터 셋 생성부(322)를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the data collection unit described in FIG. 1 may include a data preprocessor 320, a data mapping unit 321, and a training data set generator 322.

일례로, 트레이닝 데이터 셋 생성부(322)에서 생성된 트레이닝 데이터 셋은 딥러닝 모델 처리부(330)로 전달되고, 딥러닝 모델 처리부(330)는 트레이닝 데이터 셋에 포함된 복수의 사용자 행동 데이터 및 복수의 코스 속성 데이터를 학습하여 사용자 행동 특성 및 코스 속성 특성을 추출하고, 사용자 행동 특성과 코스 속성 특성을 함께 학습하여 수강 과목에 대한 사용자의 수강 여부와 관련된 상호 작용 특성을 추출한다.For example, the training data set generated in the training data set generator 322 is transmitted to the deep learning model processing unit 330, and the deep learning model processing unit 330 generates a plurality of user behavior data and a plurality of user behavior data included in the training data set. By learning course attribute data, user behavior characteristics and course attribute characteristics are extracted, and user behavior characteristics and course attribute characteristics are learned together to extract interaction characteristics related to whether the user has taken the course.

본 발명의 일실시예에 따르면 추천부(340)는 상호 작용 특성에 기반하여 수강 과목을 추천하되, 추천된 수강 과목에 대하여 순위를 지정한 리스트로 수강 과목을 추천할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the recommender 340 recommends courses based on interaction characteristics, and may recommend courses using a ranked list of recommended courses.

일례로, 테스트 데이터셋 제공부(350)는 테스트 데이터셋을 제공하는데, 테스트 데이터셋은 하기 표 1과 같이 정의될 수 있다.For example, the test data set providing unit 350 provides a test data set, and the test data set may be defined as shown in Table 1 below.

예를 들어, 테스트 데이터셋은 온라인 모집 웹사이트와 온라인 인증서 웹 사이트에서 각각 사용자 행동 데이터 및 코스 속성 데이터로 구성된 데이터 세트가 수집되고, 데이터 세트는 하기 표 1과 같이 구성될 수 있다.For example, the test dataset consists of user behavior data and course attribute data collected from an online recruitment website and an online certificate website, respectively, and the data set may be structured as shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

표 1을 참고하면, 데이터 세트는 희소도가 99.73 % 인 11,099 개 코스에서 891 명의 사용자로부터 수집되었고, 데이터 세트에는 상호 작용 외에도 직업, 인증서, 언어 및 전공의 5 가지 기준에 대한 26,115 개의 상호 작용이 포함되어 있다.Referring to Table 1, the dataset was collected from 891 users across 11,099 courses with a sparsity of 99.73%, and the dataset contains 26,115 interactions for five criteria: occupation, certificate, language, and major, in addition to the interactions. It is included.

또한, 직업 정보 25 개, 언어 정보 15 개, 자격증 정보 235 개, 전공 정보 45 개가 있으며, 각 상호 작용은 사용자가 과정을 수강했는지 여부를 나타낼 수 있다.Additionally, there are 25 job information, 15 language information, 235 certification information, and 45 major information, and each interaction can indicate whether the user has taken a course or not.

또한, 평가 미터 제공부(351)는 테스트 데이터셋과 추천 결과에 대한 테스트를 진행하기 위한 평가 미터(evaluation metric)을 제공한다.Additionally, the evaluation meter providing unit 351 provides an evaluation metric for testing the test dataset and recommendation results.

예를 들어, 평가 미터(evaluation metric)는 적중률(hit ratio, HR)를 및 정규화 누적 이득률(normalized discounted cumulative gain, NDCG)과 관련될 수 있다.For example, evaluation metrics may relate to hit ratio (HR) and normalized discounted cumulative gain (NDCG).

본 발명의 일실시예에 따르면 평가 결과 제공부(360)는 추천부(340)에서 추천된 수강 과목에 대하여 테스트 데이터 셋과 평가 미터를 이용하여 평가된 결과를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the evaluation result providing unit 360 may provide evaluation results using a test data set and an evaluation meter for the courses recommended by the recommendation unit 340.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법을 설명하는 도면이다.Figure 4 is a diagram illustrating a deep learning-based user-customized course recommendation method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법은 단계(401)에서 복수의 사용자 행동 데이터 및 복수의 코스 속성 데이터를 수집한다.Referring to FIG. 4, the deep learning-based user-customized course recommendation method according to an embodiment of the present invention collects a plurality of user behavior data and a plurality of course attribute data in step 401.

즉, 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법은 복수의 사용자(user) 데이터, 복수의 직업(job) 데이터, 복수의 자격증(certificate) 데이터 및 복수의 언어(language) 데이터를 포함하는 복수의 사용자 행동 데이터를 수집하고, 복수의 코스(course) 데이터 및 복수의 전공(major) 데이터를 포함하는 복수의 코스 속성 데이터를 수집할 수 있다.In other words, the deep learning-based user-customized course recommendation method involves multiple user behaviors including multiple user data, multiple job data, multiple certificate data, and multiple language data. Data may be collected, and multiple course attribute data including multiple course data and multiple major data may be collected.

단계(402)에서 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법은 사용자 행동 데이터를 학습하여 사용자 행동 특성을 추출하고, 코스 속성 데이터를 학습하여 코스 속성 특성을 추출하며, 추출된 사용자 행동 특성 및 코스 속성 특성을 함께 학습하여 상호 작용 특성을 추출할 수 있다.In step 402, the deep learning-based user-customized course recommendation method according to an embodiment of the present invention extracts user behavior characteristics by learning user behavior data, extracts course attribute characteristics by learning course attribute data, and extracts course attribute characteristics. Interaction characteristics can be extracted by learning the user behavior characteristics and course attribute characteristics together.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법은 복수의 사용자 행동 데이터에 포함된 복수의 사용자(user) 데이터, 복수의 직업(job) 데이터, 복수의 자격증(certificate) 데이터 및 복수의 언어(language) 데이터를 제1 임베딩 벡터들로 변환하고, 변환된 제1 임베딩 벡터들을 사용자 행동 네트워크(user behavior network, UBN)층에 입력하고, 입력된 제1 임베딩 벡터들을 학습하여 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출할 수 있다.In other words, the deep learning-based user-customized course recommendation method according to an embodiment of the present invention includes multiple user data, multiple job data, and multiple certificates included in the multiple user behavior data. Convert data and a plurality of language data into first embedding vectors, input the converted first embedding vectors into a user behavior network (UBN) layer, and learn the input first embedding vectors. At least one user behavior characteristic can be extracted.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법은 복수의 코스 속성 데이터에 포함된 복수의 코스(course) 데이터 및 복수의 전공(major) 데이터를 제2 임베딩 벡터들로 변환하고, 변환된 제2 임베딩 벡터들을 코스 속성 네트워크(course attribution network, CAN)층에 입력하고, 입력된 제2 임베딩 벡터들을 학습하여 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출할 수 있다.In addition, the deep learning-based user-customized course recommendation method according to an embodiment of the present invention uses a plurality of course data and a plurality of major data included in the plurality of course attribute data as second embedding vectors. After converting, the converted second embedding vectors are input to a course attribution network (CAN) layer, and the input second embedding vectors are learned to extract at least one course attribute feature.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법은 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 적어도 하나의 코스 속성 특성을 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층에 입력하고, 입력된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 입력된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출할 수 있다.In addition, the deep learning-based user-customized course recommendation method according to an embodiment of the present invention inputs at least one user behavior characteristic and at least one course attribute characteristic into a deep neural network (DNN) layer, and inputs At least one interaction characteristic may be extracted by learning together at least one input user behavior characteristic and at least one input course attribute characteristic.

단계(403)에서 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법은 단계(402)에서 추출된 상호 작용 특성에 기반하여 사용자 맞춤형 수강 과목을 추천할 수 있다.In step 403, the deep learning-based user-customized course recommendation method according to an embodiment of the present invention may recommend user-customized courses based on the interaction characteristics extracted in step 402.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법은 상호 작용 특성에 기반하여 추천된 적어도 하나의 수강 과목을 순위화하고, 순위화된 적어도 하나의 수강 과목을 리스트화하여 리스트화된 적어도 하나의 수강과목을 포함하는 추천 목록을 제공할 수 있다.That is, the deep learning-based user-customized course recommendation method according to an embodiment of the present invention ranks at least one course recommended based on interaction characteristics, lists the at least one ranked course, and A recommendation list containing at least one listed course can be provided.

따라서, 본 발명은 온라인 교육 플랫폼에 적용되어 사용자의 지식구조에 적합한 수강 과목을 효육적으로 추천할 수 있다.Therefore, the present invention can be applied to an online education platform to effectively recommend courses suitable for the user's knowledge structure.

또한, 본 발명은 새로운 사용자의 경우 과거 정보나 데이터가 부족하여 적합한 수강 과목을 추천할 수 없는 콜드 스타트(cold start) 문제와 사용자의 선호도가 반영될 때까지 추천을 제공할 수 없는 퍼스트 스타트(first start) 문제를 동시에 해결하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention addresses the cold start problem in which suitable courses cannot be recommended to new users due to insufficient past information or data, and the first start problem in which recommendations cannot be provided until the user's preferences are reflected. start) The purpose is to solve problems simultaneously.

도 5a 내지 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템이 추천하는 결과에 대한 평가 결과를 설명하는 도면이다.Figures 5A to 7B are diagrams illustrating evaluation results for recommendations made by a deep learning-based user-customized course recommendation system according to an embodiment of the present invention.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템에서 예측 요소(predictive factor)에 해당하는 사용자 행동 특성의 수, 코스 속성 특성의 수 및 상호 작용 특성의 수를 변화에 따른 결과를 종래 기술에 따른 추천 알고리즘에 기반한 수강 과목 추천 시스템과 비교하여 설명한다.5A and 5B show the number of user behavior characteristics, the number of course attribute characteristics, and the number of interaction characteristics corresponding to predictive factors in the deep learning-based user-customized course recommendation system according to an embodiment of the present invention. The results of the change are compared and explained with a course recommendation system based on a recommendation algorithm according to the prior art.

도 5a의 그래프(500)는 적중률(hit ratio, HR)를 나타낼 수 있고, 도 5b의 그래프(510)는 정규화 누적 이득률(normalized discounted cumulative gain, NDCG)를 나타낼 수 있다.The graph 500 of FIG. 5A may represent a hit ratio (HR), and the graph 510 of FIG. 5B may represent a normalized discounted cumulative gain (NDCG).

그래프(500)는 제1 종래 기술(501), 제2 종래 기술(502) 및 제3 종래 기술(503)과 본 발명(504)을 비교하여 설명하고, 그래프(510)는 제1 종래 기술(511), 제2 종래 기술(512) 및 제3 종래 기술(513)과 본 발명(514)을 비교하여 설명한다.The graph 500 compares and explains the first prior art (501), the second prior art (502), and the third prior art (503) with the present invention (504), and the graph (510) illustrates the first prior art (501), the second prior art (502), and the third prior art (503). 511), the second prior art 512, and the third prior art 513 and the present invention 514 will be compared and explained.

제1 종래 기술(501) 및 제1 종래 기술(511)은 itemKNN(item-based collaborative filtering) 추천 알고리즘을 나타낼 수 있고, 제2 종래 기술(502) 및 제2 종래 기술(512)은 MF(matrix factorization) 추천 알고리즘을 나타낼 수 있으며, 제3 종래 기술(503) 및 제3 종래 기술(513)은 NCF(Neural collaborative filtering) 추천 알고리즘을 나타낼 수 있다.The first prior art 501 and the first prior art 511 may represent an item-based collaborative filtering (itemKNN) recommendation algorithm, and the second prior art 502 and the second prior art 512 may represent an MF (matrix). factorization) recommendation algorithm, and the third prior art 503 and the third prior art 513 may represent a Neural collaborative filtering (NCF) recommendation algorithm.

그래프(500) 및 그래프(510)에 따르면 예측 요소(predictive factor)가 증가하면 모델의 표현력(representation)이 향상되지만, 동시에 더 많은 노이즈가 수반되고 모델이 과적합으로 성능이 저하됨을 나타낸다.According to the graph 500 and graph 510, as the predictive factor increases, the representation of the model improves, but at the same time, more noise is involved and the performance of the model deteriorates due to overfitting.

예측 요소(predictive factor) 변화에 따라 모델 성능을 측정한 결과 값이 32일 경우에 가장 좋은 성능을 나타냄을 확인할 수 있다.As a result of measuring model performance according to changes in predictive factors, it can be seen that the best performance is achieved when the value is 32.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템에서 추천수의 변화에 따른 결과를 종래 기술에 따른 추천 알고리즘에 기반한 수강 과목 추천 시스템과 비교하여 설명한다. 여기서, 추천수의 변화는 추천 리스트의 규모와 관련되고, 추천수가 많을수록 추천 리스트의 규모는 증가하고, 추천수가 작을수록 추천 리스트의 규모는 감소할 수 있다.Figures 6a and 6b illustrate the results of changes in the number of recommendations in a deep learning-based user-customized course recommendation system according to an embodiment of the present invention, compared with a course recommendation system based on a recommendation algorithm according to the prior art. Here, the change in the number of recommendations is related to the size of the recommendation list. As the number of recommendations increases, the size of the recommendation list increases, and as the number of recommendations decreases, the size of the recommendation list decreases.

도 6a의 그래프(600)는 적중률(hit ratio, HR)를 나타낼 수 있고, 도 6b의 그래프(610)는 정규화 누적 이득률(normalized discounted cumulative gain, NDCG)를 나타낼 수 있다.The graph 600 of FIG. 6A may represent a hit ratio (HR), and the graph 610 of FIG. 6B may represent a normalized discounted cumulative gain (NDCG).

그래프(600)는 제1 종래 기술(601), 제2 종래 기술(602) 및 제3 종래 기술(603)과 본 발명(604)을 비교하여 설명하고, 그래프(610)는 제1 종래 기술(611), 제2 종래 기술(612) 및 제3 종래 기술(613)과 본 발명(614)을 비교하여 설명한다.The graph 600 compares and explains the first prior art 601, the second prior art 602, and the third prior art 603 with the present invention 604, and the graph 610 illustrates the first prior art (601). 611), the second prior art 612, and the third prior art 613 and the present invention 614 will be compared and explained.

제1 종래 기술(601) 및 제1 종래 기술(611)은 itemKNN(item-based collaborative filtering) 추천 알고리즘을 나타낼 수 있고, 제2 종래 기술(602) 및 제2 종래 기술(612)은 MF(matrix factorization) 추천 알고리즘을 나타낼 수 있으며, 제3 종래 기술(603) 및 제3 종래 기술(613)은 NCF(Neural collaborative filtering) 추천 알고리즘을 나타낼 수 있다.The first prior art 601 and the first prior art 611 may represent an item-based collaborative filtering (itemKNN) recommendation algorithm, and the second prior art 602 and the second prior art 612 may represent an MF (matrix). factorization) recommendation algorithm, and the third prior art 603 and the third prior art 613 may represent a Neural collaborative filtering (NCF) recommendation algorithm.

그래프(600) 및 그래프(610)에 따르면 추천수에 해당하는 추천 목록의 수가 증가하면 본발명이 종래기술들에 대비하여 향상된 성능을 제공함을 확인할 수 있다.According to the graph 600 and graph 610, it can be seen that as the number of recommendation lists corresponding to the number of recommendations increases, the present invention provides improved performance compared to the prior art.

전통적인 이웃 기반 종래기술 1은 모델 기반 접근 방식보다 성능이 낮으며, 이는 개인화 추천에서 메모리 기반 접근 방식이 아닌 모델 기반 접근 방식이 필요함을 확인시켜준다.The traditional neighborhood-based prior art 1 has lower performance than the model-based approach, which confirms the need for a model-based approach rather than a memory-based approach in personalized recommendation.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템에서 네거티브 샘플링의 변화에 따른 결과를 종래 기술에 따른 추천 알고리즘에 기반한 수강 과목 추천 시스템과 비교하여 설명한다.Figures 7a and 7b illustrate the results of changes in negative sampling in a deep learning-based user-customized course recommendation system according to an embodiment of the present invention, compared with a course recommendation system based on a recommendation algorithm according to the prior art.

도 7a의 그래프(700)는 적중률(hit ratio, HR)를 나타낼 수 있고, 도 7b의 그래프(710)는 정규화 누적 이득률(normalized discounted cumulative gain, NDCG)를 나타낼 수 있다.The graph 700 of FIG. 7A may represent a hit ratio (HR), and the graph 710 of FIG. 7B may represent a normalized discounted cumulative gain (NDCG).

그래프(700)는 제1 종래 기술(701) 및 제2 종래 기술(702)과 본 발명(703)을 비교하여 설명하고, 그래프(710)는 제1 종래 기술(711) 및 제2 종래 기술(712)과 본 발명(713)을 비교하여 설명한다.The graph 700 compares and explains the first prior art 701 and the second prior art 702 and the present invention 703, and the graph 710 illustrates the first prior art 711 and the second prior art ( 712) and the present invention 713 will be compared and explained.

제1 종래 기술(701) 및 제1 종래 기술(711)은 MF(matrix factorization) 추천 알고리즘을 나타낼 수 있으며, 제2 종래 기술(702) 및 제2 종래 기술(712)은 NCF(Neural collaborative filtering) 추천 알고리즘을 나타낼 수 있다.The first prior art 701 and the first prior art 711 may represent a matrix factorization (MF) recommendation algorithm, and the second prior art 702 and the second prior art 712 may represent a neural collaborative filtering (NCF) recommendation algorithm. It can represent a recommendation algorithm.

그래프(700) 및 그래프(710)에 따르면 페어 와이즈(pair wise) 함수에 대비하여 포인트 와이즈(point wise) 함수의 장점이 네거티브 경우(negative instance)에 대해 유연한 샘플링에 있음을 확인할 수 있다.According to the graph 700 and the graph 710, it can be seen that the advantage of the point wise function over the pair wise function lies in flexible sampling for negative instances.

예를 들어, 페어 와이즈(pair wise) 함수는 오직 하나의 네거티브 경우와 쌍을 이룰 수 있으며, 포인트 와이즈(point wise) 함수는 샘플링 비율을 모델에 적합하게 설정할 수 있다는 장점이 있음을 확인할 수 있다.For example, it can be seen that the pair wise function can be paired with only one negative case, and the point wise function has the advantage of being able to set the sampling rate appropriately for the model.

그래프(700) 및 그래프(710)에서 네거티브 샘플링 비율에 변화에 대한 성능을 확인하면, 최적의 샘플링 비율이 약 3 내지 6임을 확인할 수 있다.By checking the performance for changes in the negative sampling rate in the graph 700 and 710, it can be seen that the optimal sampling rate is about 3 to 6.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템은 포인트 와이즈 함수(point wise) 함수의 네거티브 샘플링 비율을 제어하여 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출함에 있어서, 딥러닝 모델의 포인트 와이즈(point wise) 오차를 감소시키는 장점을 보유하고 있다.That is, the deep learning-based user-customized course recommendation system according to an embodiment of the present invention extracts at least one interaction characteristic by controlling the negative sampling rate of the point wise function, It has the advantage of reducing point wise error.

따라서, 본 발명은 사용자 행동 네트워크(user behavior network, UBN)층, 코스 속성 네트워크(course attribution network, CAN)층 및 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층 각각에서 학습된 잠재적 특성(latent feature)를 통해 개별 사용자의 개별 코스에 대한 수강 여부를 목표 변수로 하여 포인트와이즈(pointwise) 오차를 최소화하는 방식으로 딥러닝 학습을 수행할 수 있다.Therefore, the present invention is a latent feature learned in each of the user behavior network (UBN) layer, the course attribution network (CAN) layer, and the deep neural network (DNN) layer. Through this, deep learning can be performed by minimizing pointwise error by using each user's attendance at an individual course as the target variable.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented with hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, devices and components described in embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general-purpose or special-purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. A processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications that run on the operating system. Additionally, a processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For ease of understanding, a single processing device may be described as being used; however, those skilled in the art will understand that a processing device includes multiple processing elements and/or multiple types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, a processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Additionally, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Includes optical media (magneto-optical media) and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be used on any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. Software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described with limited drawings as described above, various modifications and variations can be made by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components are used. Alternatively, appropriate results may be achieved even if substituted or substituted by an equivalent.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims also fall within the scope of the claims described below.

100: 딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템
110: 데이터 수집부 120: 딥러닝 모델 처리부
130: 추천부
100: Deep learning-based user-customized course recommendation system
110: data collection unit 120: deep learning model processing unit
130: Recommendation section

Claims (16)

복수의 사용자 행동 데이터 및 복수의 코스 속성 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
상기 수집된 복수의 사용자 행동 데이터를 학습하여 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출하고, 상기 수집된 복수의 코스 속성 데이터를 학습하여 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출하며, 상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 복수의 수강 과목에 대한 사용자의 수강 여부와 관련된 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출하는 딥러닝 모델 처리부; 및
상기 추출된 적어도 하나의 상호 작용 특성에 기반하여 적어도 하나의 수강 과목을 추천하는 추천부를 포함하고,
상기 딥러닝 모델 처리부는 상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습함에 있어서, 포인트 와이즈(point wise) 함수의 네거티브 경우(negative instance)에 대해 유연한 샘플링 구현에 기반하여 딥러닝 모델에 맞춰서 포인트 와이즈 함수의 네거티브 샘플링 비율을 제어하여 상기 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출함에 있어서, 딥러닝 모델의 포인트 와이즈 오차를 감소시키는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템.
a data collection unit that collects a plurality of user behavior data and a plurality of course attribute data;
Extract at least one user behavior characteristic by learning the plurality of collected user behavior data, extract at least one course attribute characteristic by learning the plurality of collected course attribute data, and extract the at least one user behavior a deep learning model processing unit that learns the characteristics and the extracted at least one course attribute characteristic together to extract at least one interaction characteristic related to whether the user has taken a plurality of courses; and
A recommendation unit that recommends at least one course based on the extracted at least one interaction characteristic,
The deep learning model processor implements flexible sampling for a negative instance of a point wise function in learning the extracted at least one user behavior characteristic and the extracted at least one course attribute characteristic together. In extracting the at least one interaction characteristic by controlling the negative sampling rate of the point wise function in accordance with the deep learning model based on, the point wise error of the deep learning model is reduced.
Deep learning-based user-tailored course recommendation system.
제1항에 있어서,
상기 데이터 수집부는 복수의 사용자(user) 데이터, 복수의 직업(job) 데이터, 복수의 자격증(certificate) 데이터 및 복수의 언어(language) 데이터를 포함하는 상기 복수의 사용자 행동 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템.
According to paragraph 1,
The data collection unit is characterized in that it collects the plurality of user behavior data including a plurality of user data, a plurality of job data, a plurality of certificate data, and a plurality of language data. doing
Deep learning-based user-tailored course recommendation system.
제1항에 있어서,
상기 데이터 수집부는 복수의 코스(course) 데이터 및 복수의 전공(major) 데이터를 포함하는 상기 복수의 코스 속성 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템.
According to paragraph 1,
The data collection unit is characterized in that it collects the plurality of course attribute data including a plurality of course data and a plurality of major data.
Deep learning-based user-tailored course recommendation system.
제1항에 있어서,
상기 딥러닝 모델 처리부는 상기 복수의 사용자 행동 데이터에 포함된 복수의 사용자(user) 데이터, 복수의 직업(job) 데이터, 복수의 자격증(certificate) 데이터 및 복수의 언어(language) 데이터를 제1 임베딩 벡터들로 변환하고, 상기 변환된 제1 임베딩 벡터들을 사용자 행동 네트워크(user behavior network, UBN)층에 입력하고, 상기 입력된 제1 임베딩 벡터들을 학습하여 상기 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템.
According to paragraph 1,
The deep learning model processing unit first embeds a plurality of user data, a plurality of job data, a plurality of certificate data, and a plurality of language data included in the plurality of user behavior data. Converting the converted first embedding vectors into vectors, inputting the converted first embedding vectors into a user behavior network (UBN) layer, and learning the input first embedding vectors to extract the at least one user behavior characteristic. characterized by
Deep learning-based user-tailored course recommendation system.
제4항에 있어서,
상기 딥러닝 모델 처리부는 상기 복수의 코스 속성 데이터에 포함된 복수의 코스(course) 데이터 및 복수의 전공(major) 데이터를 제2 임베딩 벡터들로 변환하고, 상기 변환된 제2 임베딩 벡터들을 코스 속성 네트워크(course attribution network, CAN)층에 입력하고, 상기 입력된 제2 임베딩 벡터들을 학습하여 상기 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템.
According to paragraph 4,
The deep learning model processing unit converts a plurality of course data and a plurality of major data included in the plurality of course attribute data into second embedding vectors, and converts the converted second embedding vectors into course attribute data. Characterized in extracting the at least one course attribute characteristic by inputting it to a network (course attribution network, CAN) layer and learning the input second embedding vectors.
Deep learning-based user-tailored course recommendation system.
제5항에 있어서,
상기 딥러닝 모델 처리부는 상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층에 입력하고, 상기 입력된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 입력된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 상기 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템.
According to clause 5,
The deep learning model processing unit inputs the extracted at least one user behavior characteristic and the extracted at least one course attribute characteristic to a deep neural network (DNN) layer, and the input at least one user behavior characteristic And extracting the at least one interaction characteristic by learning the at least one input course attribute characteristic together.
Deep learning-based user-tailored course recommendation system.
제6항에 있어서,
상기 딥러닝 모델 처리부는 상기 사용자 행동 네트워크(user behavior network, UBN)층과 상기 코스 속성 네트워크(course attribution network, CAN)층을 병렬 서브 네트워크(parallel sub-network)로 이용하고, 상기 병렬 서브 네트워크와 상기 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층을 연결하여 상기 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층을 예측 레이어(prediction layer)로 이용하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템.
According to clause 6,
The deep learning model processing unit uses the user behavior network (UBN) layer and the course attribution network (CAN) layer as a parallel sub-network, and the parallel sub-network and Characterized by connecting the deep neural network (DNN) layer and using the deep neural network (DNN) layer as a prediction layer.
Deep learning-based user-tailored course recommendation system.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 추천부는 상기 추출된 적어도 하나의 상호 작용 특성을 상기 적어도 하나의 수강 과목의 추천에 간접적으로 반영하는 암묵적 피드백(implicit feedback)에 기반하여 상기 적어도 하나의 수강 과목을 추천하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템.
According to paragraph 1,
The recommender is characterized in that it recommends the at least one course based on implicit feedback that indirectly reflects the extracted at least one interaction characteristic in the recommendation of the at least one course.
Deep learning-based user-tailored course recommendation system.
제1항에 있어서,
상기 추천부는 상기 적어도 하나의 수강 과목을 순위화하고, 상기 순위화된 적어도 하나의 수강 과목을 리스트화하여 상기 리스트화된 적어도 하나의 수강과목을 포함하는 추천 목록을 제공하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템.
According to paragraph 1,
The recommendation unit ranks the at least one course, lists the ranked at least one course, and provides a recommendation list including the listed at least one course.
Deep learning-based user-tailored course recommendation system.
제10항에 있어서,
상기 추천부는 상기 적어도 하나의 수강과목 중 사용자가 상호작용을 하지 않은 수강과목을 무작위로 선택하여 상기 적어도 하나의 수강 과목을 순위화하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 시스템.
According to clause 10,
The recommendation unit randomly selects a course with which the user has not interacted among the at least one course and ranks the at least one course.
Deep learning-based user-tailored course recommendation system.
데이터 수집부에서, 복수의 사용자 행동 데이터 및 복수의 코스 속성 데이터를 수집하는 단계;
딥러닝 모델 처리부에서, 상기 수집된 복수의 사용자 행동 데이터를 학습하여 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출하는 단계;
상기 딥러닝 모델 처리부에서, 상기 수집된 복수의 코스 속성 데이터를 학습하여 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출하는 단계;
상기 딥러닝 모델 처리부에서, 상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 복수의 수강 과목에 대한 사용자의 수강 여부와 관련된 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출하는 단계; 및
추천부에서, 상기 추출된 적어도 하나의 상호 작용 특성에 기반하여 적어도 하나의 수강 과목을 추천하는 단계를 포함하고,
상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 복수의 수강 과목에 대한 사용자의 수강 여부와 관련된 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출하는 단계는,
상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습함에 있어서, 포인트 와이즈(point wise) 함수의 네거티브 경우(negative instance)에 대해 유연한 샘플링 구현에 기반하여 딥러닝 모델에 맞춰서 포인트 와이즈 함수의 네거티브 샘플링 비율을 제어하여 상기 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출함에 있어서, 딥러닝 모델의 포인트 와이즈 오차를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법.
In a data collection unit, collecting a plurality of user behavior data and a plurality of course attribute data;
In a deep learning model processing unit, extracting at least one user behavior characteristic by learning the plurality of collected user behavior data;
extracting at least one course attribute characteristic by learning the plurality of collected course attribute data, in the deep learning model processing unit;
In the deep learning model processing unit, the extracted at least one user behavior characteristic and the extracted at least one course attribute characteristic are learned together to extract at least one interaction characteristic related to whether the user takes a plurality of courses. steps; and
In a recommendation unit, recommending at least one course based on the extracted at least one interaction characteristic,
The step of extracting at least one interaction characteristic related to whether a user takes a plurality of courses by learning the extracted at least one user behavior characteristic and the extracted at least one course attribute characteristic together,
In jointly learning the extracted at least one user behavior characteristic and the extracted at least one course attribute characteristic, a deep learning model is based on a flexible sampling implementation for a negative instance of a point wise function. In extracting the at least one interaction characteristic by controlling the negative sampling rate of the point wise function in accordance with, reducing the point wise error of the deep learning model.
Deep learning-based user-tailored course recommendation method.
제12항에 있어서,
상기 복수의 사용자 행동 데이터 및 복수의 코스 속성 데이터를 수집하는 단계는,
복수의 사용자(user) 데이터, 복수의 직업(job) 데이터, 복수의 자격증(certificate) 데이터 및 복수의 언어(language) 데이터를 포함하는 상기 복수의 사용자 행동 데이터를 수집하는 단계; 및
복수의 코스(course) 데이터 및 복수의 전공(major) 데이터를 포함하는 상기 복수의 코스 속성 데이터를 수집하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법.
According to clause 12,
The step of collecting a plurality of user behavior data and a plurality of course attribute data includes,
collecting the plurality of user behavior data including a plurality of user data, a plurality of job data, a plurality of certificate data, and a plurality of language data; and
Characterized in that it includes the step of collecting the plurality of course attribute data including a plurality of course data and a plurality of major data.
Deep learning-based user-tailored course recommendation method.
제12항에 있어서,
상기 수집된 복수의 사용자 행동 데이터를 학습하여 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출하는 단계는,
상기 복수의 사용자 행동 데이터에 포함된 복수의 사용자(user) 데이터, 복수의 직업(job) 데이터, 복수의 자격증(certificate) 데이터 및 복수의 언어(language) 데이터를 제1 임베딩 벡터들로 변환하고, 상기 변환된 제1 임베딩 벡터들을 사용자 행동 네트워크(user behavior network, UBN)층에 입력하고, 상기 입력된 제1 임베딩 벡터들을 학습하여 상기 적어도 하나의 사용자 행동 특성을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법.
According to clause 12,
The step of extracting at least one user behavior characteristic by learning the collected plurality of user behavior data,
Converting a plurality of user data, a plurality of job data, a plurality of certificate data, and a plurality of language data included in the plurality of user behavior data into first embedding vectors, Inputting the converted first embedding vectors into a user behavior network (UBN) layer, and extracting the at least one user behavior characteristic by learning the input first embedding vectors. doing
Deep learning-based user-tailored course recommendation method.
제14항에 있어서,
상기 수집된 복수의 코스 속성 데이터를 학습하여 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출하는 단계는,
상기 복수의 코스 속성 데이터에 포함된 복수의 코스(course) 데이터 및 복수의 전공(major) 데이터를 제2 임베딩 벡터들로 변환하고, 상기 변환된 제2 임베딩 벡터들을 코스 속성 네트워크(course attribution network, CAN)층에 입력하고, 상기 입력된 제2 임베딩 벡터들을 학습하여 상기 적어도 하나의 코스 속성 특성을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법.
According to clause 14,
The step of extracting at least one course attribute characteristic by learning the plurality of collected course attribute data,
A plurality of course data and a plurality of major data included in the plurality of course attribute data are converted into second embedding vectors, and the converted second embedding vectors are connected to a course attribution network. CAN) layer, and extracting the at least one course attribute feature by learning the input second embedding vectors.
Deep learning-based user-tailored course recommendation method.
제15항에 있어서,
상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 복수의 수강 과목에 대한 사용자의 수강 여부와 관련된 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출하는 단계는,
상기 추출된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 추출된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 심층 신경 네트워크(deep neural network, DNN)층에 입력하고, 상기 입력된 적어도 하나의 사용자 행동 특성 및 상기 입력된 적어도 하나의 코스 속성 특성을 함께 학습하여 상기 적어도 하나의 상호 작용 특성을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
딥러닝 기반 사용자 맞춤형 수강 과목 추천 방법.
According to clause 15,
The step of extracting at least one interaction characteristic related to whether a user takes a plurality of courses by learning the extracted at least one user behavior characteristic and the extracted at least one course attribute characteristic together,
The extracted at least one user behavior characteristic and the extracted at least one course attribute characteristic are input to a deep neural network (DNN) layer, and the input at least one user behavior characteristic and the input at least one course attribute characteristic are input to a deep neural network (DNN) layer. Characterized in that it comprises the step of extracting the at least one interaction characteristic by learning together the course attribute characteristics of
Deep learning-based user-tailored course recommendation method.
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