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专利号: 2022113682179
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种融合用户情感和知识图增强的景点推荐方法,其特征在于:包括以下步骤:S1,根据景点属性信息,构建景点知识图谱AKG;

S2,采用翻译模型TransR学习景点知识图谱AKG中实体和关系的低维表示向量,作为模型的初始输入;

S3,为充分聚合景点高阶邻居信息,引入多头注意力机制学习景点属性权重,采用图神经网络学习景点嵌入;

具体步骤如下:

3.1,不同关系上的邻居节点对景点的影响不同,即不同的关系r对于实体h的表征贡献不同;在复杂度相同的情况下,为提高模型的计算效率,选用内积计算注意力得分,公式为:   (4)

式中, 为在关系r上的衰减因子,表示由关系r控制的从头实体 到尾实体 的信息传播量; 为空间变换矩阵, 和 分别表示头实体、尾实体和关系的嵌入;

3.2,对公式(4)利用Softmax函数归一化,公式为:   (5)

3.3,设以实体h为头实体的三元组集合为 ,即实体t为实体h的一阶邻居;为表征实体h的一阶连接结构,聚合h的一阶邻居信息,公式为:   (6)

3.4,信息聚合层借助图神经网络,聚合邻居节点特征,将其作为头实体h的特征向量,形式上为:   (7)

式中, 表示由一阶邻居实体聚合的特征表示,同理得到高阶的邻居实体表示,公式为:   (8)

   (9)

3.5,对于聚合函数 ,执行三种聚合操作: ;分别为:①GCN聚合器,采用非线性激活函数对特征进行加和操作,公式为:   (10)

式中, 为信息迭代过程中训练参数,为偏置;

②GraphSage聚合器,对两向量进行拼接并执行非线性激活操作,公式为:   (11)

式中,||表示拼接操作;

③Bi‑Interaction聚合器,考虑 和 之间的两种特征交互,公式为:   (12)

式中, 为可训练的权重参数, 为哈达玛乘积;

3.6,经过L层传播和聚合,得到景点的多层表示,即 ,为充分保障特征信息的完整性,采用以下方式表示景点的最终特征: (13)

S4,根据历史交互信息,按时间先后顺序构建用户访问景点序列;

S5,从评论中分析用户的情感倾向,设计用户情感随时间变化函数,学习用户兴趣嵌入;

S6,设计损失函数训练模型,根据训练后的模型学习用户和景点嵌入,进行相似度计算,依据结果对用户推荐景点。

2.根据权利要求1所述的一种融合用户情感和知识图增强的景点推荐方法,其特征在于:S1中,构建的景点知识图谱AKG,是根据景点的属性信息,生成一系列三元组,其形式为(景点名称,属性,属性值);其中,景点名称和属性值为景点知识图谱AKG中的实体,属性为景点知识图谱AKG中的关系。

3.根据权利要求1所述的一种融合用户情感和知识图增强的景点推荐方法,其特征在于:S2的具体步骤如下:

2.1,由于景点包含多方面特征,有多个不同关系,为充分表征实体特征,将头、尾实体从实体空间映射到相应的关系空间,公式为:  (1)

式中, 为实体空间中头、尾实体嵌入, 为关系空间中的头、尾实体以及关系嵌入,d≠k,空间变换矩阵 ;

2.2,根据向量加减的三角形定则,定义得分函数,公式为:  (2)

2.3,随机替换三元组中头或尾实体生成非事实三元组集合作为负样本,训练模型,其损失函数为:  (3)

式中, ,并且 为事实三元组中随机替换尾实体构造的非事实三元组, 激活函数,此处选用Sigmoid函数;真实三元组的 越小,损失越小,非真实三元组的 越大,损失越小;该层在三元组粒度上对实体和关系进行建模,提高了模型的表示能力。

4.根据权利要求1所述的一种融合用户情感和知识图增强的景点推荐方法,其特征在于:S4中,根据用户访问景点的历史记录,以评论时间为准,按时间先后对景点进行排序,得到每个用户的景点访问序列。

5.根据权利要求1所述的一种融合用户情感和知识图增强的景点推荐方法,其特征在于:S5的具体步骤如下:

5.1,从用户对景点的评论中分析用户的情感倾向,如果用户 对景点 的评论情感呈正向,则用户 对景点 的情感得分设置为 ,反之设置为 ;

5.2,设计用户情感随时间变化函数;

5.3,计算用户的特征向量。

6.根据权利要求5所述的一种融合用户情感和知识图增强的景点推荐方法,其特征在于:5.2中,所述设计用户情感随时间变化函数的具体步骤如下:

5.2.1,受牛顿冷却定律启发,物体的温度随时间逐渐冷却,时间衰减公式为:   (14)

式中, 和 为常数,k为时间衰减因子,t为时间;

5.2.2,在分析用户特征阶段,根据用户近期游览的景点更能反映用户的兴趣爱好,对近期游览景点特征赋予较大权重,其随时间变化的权重公式为:   (15)

式中, 为用户u对景点s的评论时间, 和 分别表示在用户u的景点访问序列中,游览第一个景点和最后一个景点的时刻, 表示用户u游览第l个景点与最后一个景点的时间间隔, 表示用户u游览的第一个景点和最后一个景点的时间间隔;

5.2.3,归一化之后的权重公式为:   (16)

式中, 为用户u的景点访问序列。

7.根据权利要求5所述的一种融合用户情感和知识图增强的景点推荐方法,其特征在于:5.3中,综合评论中体现的用户情感倾向以及用户情感随时间变化,用户最终的特征表示公式为:   (17)

式中, 为用户u对景点l的情感值, 为3.6中计算的景点l特征表示。

8.根据权利要求1所述的一种融合用户情感和知识图增强的景点推荐方法,其特征在于:S6的具体步骤如下:

6.1,将用户u和景点s的特征向量执行内积操作,以预测二者的匹配得分,公式为:   (18)

6.2,采用BPR损失优化模型,该算法认为相较于交互过的项目与没交互过的项目,用户更偏爱前者,即前者的预测值更高,公式为:   (19)

式中, 为训练集,i为用户u交互过的兴趣点,记为正样本,j为用户u没有交互行为的兴趣点,记为负样本, 为内积运算,其结果代表了用户u对兴趣点i可能交互的概率, 为Sigmoid函数;

6.3,结合景点知识图谱表示学习损失函数,最终的优化函数为:   (20)

式中, 为模型参数,为防止模型的过拟合,采用L2正则, 为正则化系数。