基于TensorFlow+CNN+协同过滤算法的智能电影推荐系统——深度学习算法应用(含微信小程序、ipynb工程源码)+MovieLens数据集(七)

目录

  • 前言
  • 总体设计
    • 系统整体结构图
    • 系统流程图
  • 运行环境
  • 模块实现
    • 1. 模型训练
      • 1)数据集分析
      • 2)数据预处理
      • 3)模型创建
      • 4)模型训练
      • 5)获取特征矩阵
    • 2. 后端Django
    • 3. 前端微信小程序
      • 1)小程序全局配置文件
      • 2)推荐电影页面
      • 3)个人信息界面以及用户登录记录页面
  • 系统测试
    • 1. 模型损失曲线
    • 2. 测试效果
  • 相关其它博客
  • 工程源代码下载
  • 其它资料下载


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前言

本项目专注于MovieLens数据集,并采用TensorFlow中的2D文本卷积网络模型。它结合了协同过滤算法来计算电影之间的余弦相似度,并通过用户的交互方式,以单击电影的方式,提供两种不同的电影推荐方式。

首先,项目使用MovieLens数据集,这个数据集包含了大量用户对电影的评分和评论。这些数据用于训练协同过滤算法,以便推荐与用户喜好相似的电影。

其次,项目使用TensorFlow中的2D文本卷积网络模型,这个模型可以处理电影的文本描述信息。模型通过学习电影的文本特征,能够更好地理解电影的内容和风格。

当用户与小程序进行交互时,有两种不同的电影推荐方式:

  1. 协同过滤推荐:基于用户的历史评分和协同过滤算法,系统会推荐与用户喜好相似的电影。这是一种传统的推荐方式,通过分析用户和其他用户的行为来推荐电影。

  2. 文本卷积网络推荐:用户可以通过点击电影或输入文本描述,以启动文本卷积网络模型。模型会分析电影的文本信息,并推荐与输入的电影或描述相匹配的其他电影。这种方式更注重电影的内容和情节相似性。

综合来看,本项目融合了协同过滤和深度学习技术,为用户提供了两种不同但有效的电影推荐方式。这可以提高用户体验,使他们更容易找到符合他们口味的电影。

总体设计

本部分包括系统整体结构图和系统流程图。

系统整体结构图

系统整体结构如图所示。
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系统流程图

系统流程如图所示。

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模型训练流程如图所示。

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服务器运行流程如图所示。

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运行环境

本部分包括Python环境、TensorFlow环境、 后端服务器、Django和微信小程序环境。

模块实现

本项目包括3个模块:模型训练、后端Django、 前端微信小程序模块,下面分别给出各模块的功能介绍及相关代码。

1. 模型训练

下载数据集,解压到项目目录下的./ml-1m文件夹下。数据集分用户数据users.dat、电影数据movies.dat和评分数据ratings.dat。

1)数据集分析

数据集网站地址为http://files.grouplens.org/datasets/movielens/ml-1m-README.txt对数据的描述。

相关博客:https://blog.csdn.net/qq_31136513/article/details/133124641#1_44

2)数据预处理

通过研究数据集中的字段类型,发现有一些是类别字段,将其转成独热编码,但是UserID、MovieID的字段会变稀疏,输入数据的维度急剧膨胀,所以在预处理数据时将这些字段转成数字。

相关博客:https://blog.csdn.net/qq_31136513/article/details/133124641#2_123

3)模型创建

相关博客:https://blog.csdn.net/qq_31136513/article/details/133125845#3_50

4)模型训练

相关博客:https://blog.csdn.net/qq_31136513/article/details/133130704#4_57

5)获取特征矩阵

本部分包括定义函数张量、生成电影特征矩阵、生成用户特征矩阵。

相关博客:https://blog.csdn.net/qq_31136513/article/details/133130704#5_240

2. 后端Django

该模块实现了推荐算法的封装与前端数据交互功能。

相关博客:https://blog.csdn.net/qq_31136513/article/details/133131103#2_Django_67

3. 前端微信小程序

该模块实现用户交互以及与后端数据的传输功能,通过微信开发者平台进行前端开发。

1)小程序全局配置文件

全局配置文件通常以APP开头,包括app.jsapp.jsonapp.wxss等, 这些文件在新建小程序时,由微信开发者平台自动生成。

相关博客:https://blog.csdn.net/qq_31136513/article/details/133146411#1_75

2)推荐电影页面

推荐电影页面movies,包含movies.jsmovies.jsonmovies.wxmlmovies.wxss。其中movies.js记录的是逻辑层; movies.wxml记录的是视图层; movies.wxss记录页面元素的样式表;movies.json 类似于app.json,记录这个页面的相关配置信息。

相关博客:https://blog.csdn.net/qq_31136513/article/details/133146411#2_177

3)个人信息界面以及用户登录记录页面

这两个页面是新建小程序时系统自动生成的,不做改动。以下个人信息页面由index.jsindex.htmlindex.jsonindex.wxss等文件构成。

相关博客:https://blog.csdn.net/qq_31136513/article/details/133146411#3_383

系统测试

本部分包括模型损失曲线及测试效果。

1. 模型损失曲线

模型使用真实评分与预测评分的MSE作为损失函数,随着迭代次数的增多,在训练数据、测试数据上的损失逐渐降低,最终趋于稳定,经过5次迭代后,损失稳定为1。

训练损失如图所示。

基于TensorFlow+CNN+协同过滤算法的智能电影推荐系统——深度学习算法应用(含微信小程序、ipynb工程源码)+MovieLens数据集(七)_第1张图片

测试损失如图所示。

基于TensorFlow+CNN+协同过滤算法的智能电影推荐系统——深度学习算法应用(含微信小程序、ipynb工程源码)+MovieLens数据集(七)_第2张图片

2. 测试效果

前端小程序开发完成后,在微信开发者平台中进行预览,操作界面如图所示。

基于TensorFlow+CNN+协同过滤算法的智能电影推荐系统——深度学习算法应用(含微信小程序、ipynb工程源码)+MovieLens数据集(七)_第3张图片

Movies页面中有两种推荐方式选择按钮,下面还有5部随机显示的电影信息。选择其中一种方式进行电影推荐,也就是“同类型电影”的推荐方式,再选择其中一部电影,例如,选择当前屏幕中的第一部电影Last Night,可以看到推荐了很多同类型的电影,如图所示。
基于TensorFlow+CNN+协同过滤算法的智能电影推荐系统——深度学习算法应用(含微信小程序、ipynb工程源码)+MovieLens数据集(七)_第4张图片

选择另一种方式,即“看过这个的还喜欢看”的推荐方式,继续选择第一部电影,出现其他电影,如图所示。
基于TensorFlow+CNN+协同过滤算法的智能电影推荐系统——深度学习算法应用(含微信小程序、ipynb工程源码)+MovieLens数据集(七)_第5张图片

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