專利名稱：用于內(nèi)容推薦的領(lǐng)域優(yōu)化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于內(nèi)容推薦的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開(kāi)發(fā)了基于來(lái)自鄰居(neighbor)(例如，有線電視系統(tǒng)中的其 它家用系統(tǒng)或者其它娛樂(lè)網(wǎng)絡(luò))的內(nèi)容評(píng)級(jí)(rating)向家用娛樂(lè)系統(tǒng)的用 戶推薦內(nèi)容的系統(tǒng)和方法。容易理解，為了向特定用戶推薦內(nèi)容，選擇鄰 域(neighborhood)成員是很重要的，這是因?yàn)槿绻褂昧隋e(cuò)誤的鄰域， 那么推薦可能對(duì)其所針對(duì)的特定人員來(lái)說(shuō)作用不大。
如在此所理解的，鄰域選擇的當(dāng)前方法并不是它們可能具有的最佳方 法。例如，在協(xié)同過(guò)濾中(CF)，項(xiàng)目評(píng)級(jí)形式的用戶意見(jiàn)被收集，并且 在系統(tǒng)被請(qǐng)求作出推薦時(shí)，系統(tǒng)例如基于人口統(tǒng)計(jì)的相似度來(lái)識(shí)別類似用 戶以建議這些用戶過(guò)去喜歡的項(xiàng)目。這種方法僅僅基于對(duì)用戶鄰域的判 斷。
可以使用兩個(gè)用戶之間的基于余弦的相似度來(lái)評(píng)估用戶相似度，但是 如在此所認(rèn)識(shí)到的，單獨(dú)憑借這種方法，通常必須預(yù)先限定鄰居數(shù)目，而 沒(méi)有好的方法得知多少鄰居是最佳的。因此，在不知道可能使個(gè)人用戶受 益的鄰居的最佳數(shù)目的情況下， 一般預(yù)先固定鄰居數(shù)目。使問(wèn)題變得復(fù)雜 的事實(shí)是用于形成一千其它用戶的合理大小的鄰域的方法的總數(shù)比已知 宇宙中的微粒數(shù)目還多，因此，如在此所認(rèn)識(shí)到的，最好可以可行地限定 偽最佳(pseudo-optimal)鄰域。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題提出了本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
公開(kāi)了 一種用于向家用系統(tǒng)推薦內(nèi)容以便將所述內(nèi)容顯示在所述家用 系統(tǒng)的顯示設(shè)備上的方法。該方法包括使用下面描述的成本函數(shù)定義其 它用戶的鄰域，并且基于所述鄰域，向所述家用系統(tǒng)的用戶提供至少一個(gè) 內(nèi)容推薦。
在一些實(shí)施例中，所述成本函數(shù)的一項(xiàng)表示來(lái)自所述鄰域的實(shí)體的并 且與所述用戶觀看的內(nèi)容項(xiàng)目有關(guān)的評(píng)級(jí)相似度評(píng)分之和。所述成本函數(shù) 可以被歸一化。如果需要，所述評(píng)級(jí)相似度評(píng)分可以是基于余弦的相似度 評(píng)分，并且可以使用諸如模擬退火之類的隨機(jī)方法來(lái)優(yōu)化所述成本函數(shù)。 在一些實(shí)施例中，可以使用下面描述的并被稱為"移動(dòng)"、"交換"、
"交換一交換"和"交換一移動(dòng)"的操作符(operator)來(lái)實(shí)現(xiàn)所述模擬退 火。
在另一方面， 一種系統(tǒng)接收來(lái)自實(shí)體的評(píng)級(jí)，所述實(shí)體總地包括鄰域 中對(duì)象用戶的潛在鄰居。該系統(tǒng)基于所述評(píng)級(jí)將內(nèi)容推薦返回給對(duì)象用 戶。該系統(tǒng)包括至少一個(gè)服務(wù)器，該服務(wù)器被編程以基于所述評(píng)級(jí)隨機(jī)建 立偽最佳鄰域，并且基于所述鄰域?qū)?nèi)容推薦返回。
在另一方面，計(jì)算機(jī)迭代地計(jì)算成本函數(shù)，該成本函數(shù)表示來(lái)自家用 娛樂(lè)系統(tǒng)的鄰域的實(shí)體的并且與所述家用娛樂(lè)系統(tǒng)的用戶觀看的內(nèi)容項(xiàng)目 有關(guān)的評(píng)級(jí)相似度評(píng)分之和。所述鄰域用來(lái)向所述家用娛樂(lè)系統(tǒng)的用戶推 薦內(nèi)容。
可以參考附圖來(lái)最好地理解本發(fā)明的關(guān)于其結(jié)構(gòu)和操作的細(xì)節(jié)，在附 圖中，相似的標(biāo)號(hào)指示相似的部分，其中
圖l是根據(jù)本發(fā)明的非限制性系統(tǒng)的框圖；以及 圖2是本邏輯的流程圖。
具體實(shí)施例方式
首先參考圖l，示出了總地被指定為IO的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括內(nèi)容提供商服務(wù)器12，例如但不限于可以以智能方式向主用戶家用系統(tǒng)14提供內(nèi)容的有線前端(cable head end)服務(wù)器。主家用系統(tǒng)14可以包括諸如電視機(jī)和/或計(jì)算機(jī)之類的一個(gè)或多個(gè)多媒體顯示設(shè)備，以及可以提供在顯示設(shè)備上顯示的內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)多媒體或內(nèi)容數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，例如DVR和光盤播放器(例如數(shù)字視頻光盤(DVD)或藍(lán)光播放器等)。在沒(méi)有限制的情況下，用戶系統(tǒng)接口可以由機(jī)頂盒來(lái)實(shí)現(xiàn)。代替機(jī)頂盒或除了機(jī)頂盒之外，用戶系統(tǒng)接口還可以由諸如有線或無(wú)線調(diào)制解調(diào)器之類的因特網(wǎng)連接設(shè)備或其它類型的廣域網(wǎng)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，主家用系統(tǒng)14和下面將描述的服務(wù)器之間的通信可以經(jīng)由陸地和衛(wèi)星方式的因特網(wǎng)和/或TV線纜和/或廣播鏈路，并且可以是雙向的，例如，主家用系統(tǒng)14可以接收來(lái)自服務(wù)器12的內(nèi)容并且將對(duì)特定的多項(xiàng)內(nèi)容的評(píng)級(jí)傳輸回服務(wù)器12。
如圖l所示，不僅主家用系統(tǒng)14可以與服務(wù)器12通信，而且鄰居家用系統(tǒng)15也可以與服務(wù)器12通信。與主家用系統(tǒng)14相似，鄰居系統(tǒng)15可以接收來(lái)自服務(wù)器12的內(nèi)容，并且將對(duì)特定的多項(xiàng)內(nèi)容的評(píng)級(jí)傳輸回服務(wù)器12。本發(fā)明的目的是將鄰居系統(tǒng)15的接近最佳("偽最佳")的子集定義為主家用系統(tǒng)14的"鄰域"，來(lái)自鄰域的評(píng)級(jí)可用來(lái)向主家用系統(tǒng)14推薦內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)明白，相同的處理可以用于每個(gè)鄰居系統(tǒng)15，其中，鄰居系統(tǒng)15可以是下述算法中的主家用系統(tǒng)。
在所示出的非限制性實(shí)現(xiàn)方式中，內(nèi)容服務(wù)器12可以與鄰域確定服務(wù)器16通信，鄰域確定服務(wù)器16實(shí)際上是執(zhí)行下述邏輯以確定接近最佳的鄰域的計(jì)算機(jī)。根據(jù)本領(lǐng)域公知的原理，接近最佳的鄰域可以被發(fā)送到推薦服務(wù)器18，推薦服務(wù)器18可以通過(guò)使用該鄰域?qū)?nèi)容推薦返回給主家用系統(tǒng)14。雖然示出了三個(gè)服務(wù)器12、 16、 18，但是也可以使用更多或更少的服務(wù)器。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，在塊20處，建立了成本(cost)函數(shù)C。根據(jù)本發(fā)明，由式子(1)給出了優(yōu)選的成本函數(shù)。成本函數(shù)用來(lái)基于來(lái)自鄰域系統(tǒng)15的評(píng)級(jí)而隨機(jī)地建立偽最佳鄰域。式子(1)中最右邊的和表示來(lái)自鄰域系統(tǒng)15的、與主家庭娛樂(lè)系統(tǒng)14的用戶所觀看的內(nèi)容項(xiàng)目有關(guān)的評(píng)級(jí)相似度評(píng)分的和(其可以使用基于余弦的方法或其它相似度方法)，并
6且中間的和實(shí)際上是一個(gè)歸一化因子。換句話說(shuō)，要優(yōu)化的成本函數(shù)c是
對(duì)于給定的鄰域N的、針對(duì)所有已經(jīng)在主系統(tǒng)14的用戶接收器(bin)中的內(nèi)容項(xiàng)目的評(píng)分之和，并且其范圍(由于歸一化)為從0變化到1，其中，l指示發(fā)現(xiàn)了理想的最佳鄰域。
(1) c = ， = +Z
y如m(c，c，)l
上面的式子用文字表示為C (要被最大化)4/N乘以(經(jīng)過(guò)了評(píng)級(jí)的所
有電影s的和){1/ (對(duì)于當(dāng)前鄰域中的所有候選鄰居15，來(lái)自每個(gè)候選鄰居15的評(píng)級(jí)和來(lái)自主系統(tǒng)14的評(píng)級(jí)之間的相似度的絕對(duì)值的和)乘以[(對(duì)于當(dāng)前鄰域中的所有候選鄰居15，來(lái)自每個(gè)候選鄰居15的評(píng)級(jí)和來(lái)自主系統(tǒng)14的評(píng)級(jí)之間的相似度的和)乘以來(lái)自候選鄰居的對(duì)所相加的電影的評(píng)級(jí)]}。
一旦定義了成本函數(shù)，則邏輯移動(dòng)到塊22以將所有鄰居系統(tǒng)15的初始子集定義為主系統(tǒng)14的初始"鄰域"?？梢噪S機(jī)選擇子集。前進(jìn)到塊24，第一次計(jì)算上述的成本函數(shù)。
在塊26處，選擇一個(gè)操作符，利用這個(gè)操作符，鄰域被擾動(dòng)(perturb)。在一種非限制性的實(shí)現(xiàn)方式中，在塊26處，可以選擇四個(gè)操作符之一。非鄰域的一個(gè)系統(tǒng)15可以進(jìn)入鄰域("移動(dòng)")，同時(shí)"移動(dòng)"還包括將一個(gè)系統(tǒng)15移出當(dāng)前的鄰域。第二個(gè)操作符("交換")涉及將不在當(dāng)前鄰域中的系統(tǒng)15與在當(dāng)前鄰域中的系統(tǒng)15交換，而第三個(gè)操作符("交換一交換")涉及將不在當(dāng)前鄰域中的系統(tǒng)15與在鄰域中的系統(tǒng)15連續(xù)交換兩次。第四個(gè)操作符("交換一移動(dòng)")需要執(zhí)行交換然后緊接著執(zhí)行移動(dòng)。
前進(jìn)到塊28，在由塊26處的操作符進(jìn)行擾動(dòng)之后，重新計(jì)算成本函數(shù)。前進(jìn)到判決菱形30，判定成本函數(shù)的值是否比先前值增加了，如果增加了，則在塊32處接受擾動(dòng)。但是，如果在判決菱形30處成本函數(shù)未增加，則邏輯移動(dòng)到判決菱形34，利用由式子(2)定義的概率來(lái)接受或不接受擾動(dòng)。基于該概率和將一個(gè)數(shù)字與該概率進(jìn)行比較的隨機(jī)抽簽(random draw)，可以在塊32接受擾動(dòng)或者在塊36不接受擾動(dòng)，不接受擾動(dòng)則擾動(dòng)實(shí)際上被取消以使得鄰域繼續(xù)保持在塊26處對(duì)其進(jìn)行擾動(dòng)之前其所具有的成員關(guān)系。
(2)尸=,丁
P = e—^中的改形/T ，其中"T"是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的退火"溫度"(annealing"temperature")。
判決菱形38判定概率是否足夠低(例如，低于根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的值)，以指示已經(jīng)獲得接近最佳的鄰域。如果概率足夠低，則過(guò)程在狀態(tài)40結(jié)束以將當(dāng)前鄰域作為推薦基礎(chǔ)輸出到主系統(tǒng)14。否則，邏輯循環(huán)回塊26。
如果需要，可以使用遞增成本函數(shù)評(píng)估，也可以使用査找表。除了這里所述的那些操作符之外還可以使用另外的操作符，并且可以使用快速退火。而且，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的基于用戶的成本函數(shù)解決方案來(lái)定義初始鄰域，并且可以使用其它成本函數(shù)。
現(xiàn)在可以理解，本發(fā)明可以用作對(duì)當(dāng)前引擎，例如對(duì)當(dāng)前基于余弦的相似度引擎的改進(jìn)，而無(wú)需針對(duì)用戶/項(xiàng)目相似度評(píng)估進(jìn)行成對(duì)比較。可以使用本隨機(jī)算法獲得接近最佳的(在此也稱為"偽最佳")解決方案。與已有方法相比，可以獲得不同大小的鄰域，這些鄰域可以有利地用于不同用戶以獲得更好的解決方案。
作為模擬退火的替代，可以使用遺傳算法即所謂的蟻群(ant colony)優(yōu)化，以及其它方法。
雖然在此詳細(xì)示出并描述了特定的用于內(nèi)容推薦的鄰域優(yōu)化系統(tǒng)和方法，但是應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明所包含的主題僅僅由權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種用于向家用系統(tǒng)(14)推薦內(nèi)容以便將所述內(nèi)容顯示在所述家用系統(tǒng)(14)的顯示設(shè)備上的方法，包括使用下面的成本函數(shù)定義其它用戶的鄰域<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>C</mi><mo>=</mo><mi>f</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>N</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mrow><mo>|</mo><mi>N</mi><mo>|</mo> </mrow></mfrac><munder> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>s</mi><mo>∈</mo><mover> <mi>S</mi> <mo>^</mo></mover> </mrow></munder><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mn>1</mn><mrow> <munder><mi>Σ</mi><mrow> <msup><mi>c</mi><mo>′</mo> </msup> <mo>∈</mo> <mover><mi>C</mi><mo>^</mo> </mover></mrow> </munder> <mo>|</mo> <mi>sim</mi> <mrow><mo>(</mo><mi>c</mi><mo>,</mo><msup> <mi>c</mi> <mo>′</mo></msup><mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo></mrow> </mfrac> <mo>×</mo> <munder><mi>Σ</mi><mrow> <msup><mi>c</mi><mo>′</mo> </msup> <mo>∈</mo> <mover><mi>C</mi><mo>^</mo> </mover></mrow> </munder> <mi>sim</mi> <mrow><mo>(</mo><mi>c</mi><mo>,</mo><msup> <mi>c</mi> <mo>′</mo></msup><mo>)</mo> </mrow> <mo>×</mo> <msub><mi>r</mi><mrow> <msup><mi>c</mi><mo>′</mo> </msup> <mo>,</mo> <mi>s</mi></mrow> </msub> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>基于所述鄰域，向所述家用系統(tǒng)(14)的用戶提供至少一個(gè)內(nèi)容推薦。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述成本函數(shù)的一項(xiàng)表示來(lái)自所 述鄰域的實(shí)體的并且與所述用戶觀看的內(nèi)容項(xiàng)目有關(guān)的評(píng)級(jí)相似度評(píng)分之 和。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述成本函數(shù)被歸一化。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述評(píng)級(jí)相似度評(píng)分是基于余弦 的相似度評(píng)分。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用隨機(jī)方法來(lái)優(yōu)化所述成本函數(shù)。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述隨機(jī)方法是模擬退火。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，使用至少兩個(gè)操作符來(lái)實(shí)現(xiàn)所述 模擬退火，所述至少兩個(gè)操作符是從包括如下操作符的組中選出的將非 鄰域?qū)嶓w移動(dòng)到所述鄰域中("移動(dòng)")，將鄰域?qū)嶓w移出所述鄰域("移動(dòng)")，將在所述鄰域中的實(shí)體與不在所述鄰域中的實(shí)體交換 ("交換")，將在所述鄰域中的實(shí)體與不在所述鄰域中的實(shí)體連續(xù)交換 兩次("交換一交換")，以及執(zhí)行交換隨后緊接著執(zhí)行移動(dòng)。
8. —種系統(tǒng)，該系統(tǒng)從總地包括鄰域中對(duì)象用戶的潛在鄰居(15)的 實(shí)體接收評(píng)級(jí)，并且該系統(tǒng)至少部分地基于所述評(píng)級(jí)將內(nèi)容推薦返回給所 述對(duì)象用戶，該系統(tǒng)包括'至少一個(gè)服務(wù)器(12、 16、 18)，所述至少一個(gè)服務(wù)器被編程以至少部分地基于所述評(píng)級(jí)來(lái)隨機(jī)建立偽最佳鄰域，并且至少部分地基于所述鄰 域來(lái)返回內(nèi)容推薦。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，服務(wù)器(12、 16、 18)使用成本 函數(shù)來(lái)定義所述鄰域，其中，所述成本函數(shù)的一項(xiàng)表示來(lái)自所述鄰域的實(shí) 體的并且與所述用戶觀看的內(nèi)容項(xiàng)目有關(guān)的評(píng)級(jí)相似度評(píng)分之和。
全文摘要
例如使用模擬退火來(lái)隨機(jī)地優(yōu)化成本函數(shù)，以提供實(shí)體的鄰域，基于該鄰域可以將內(nèi)容推薦提供給家用娛樂(lè)系統(tǒng)(14)的用戶。成本函數(shù)表示來(lái)自鄰域的實(shí)體(15)的、與用戶所觀看的內(nèi)容項(xiàng)目有關(guān)的評(píng)級(jí)相似度評(píng)分的歸一化的和。
文檔編號(hào)G06F3/00GK101495941SQ200780028077
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者保羅·金·黃, 尼考勞斯·喬治斯, 弗蘭克·力-德·林 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社;索尼電子有限公司