智能个性化推荐系统设计与实践,你学会了吗?

开发 前端
支持ABTest:能够通过AB测试不断优化推荐策略,提高推荐效果。日志记录和数据处理:详细的日志记录和强大的数据处理能力,为推荐系统的优化和改进提供了数据支持。

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1. 冷启动

冷启动:在用户没有任何历史行为数据的情况下,推荐系统需要通过其他方式进行推荐。常见的方法有:

  • 热门推荐:基于整体用户的热门内容进行推荐。
  • 随机推荐:随机选择一些内容进行推荐。
  • 问卷调查:通过问卷调查获取用户的兴趣和偏好,从而进行推荐。

2. 基于内容的推荐

基于内容的推荐:通过分析内容本身的特征进行推荐,例如文章的主题、关键词、产品的属性等。主要步骤包括:

  • 内容分析:对推荐对象(如文章、商品等)进行特征提取。
  • 用户画像:根据用户的历史行为和兴趣建立用户画像。
  • 匹配推荐:将内容特征与用户画像进行匹配,推荐符合用户兴趣的内容。

3. 基于行为的推荐

基于行为的推荐:通过分析用户的行为数据(如浏览、点击、购买等)进行推荐,主要包括以下方法:

  • 协同过滤:基于用户行为数据,利用其他用户的相似行为进行推荐。

用户协同过滤:推荐与当前用户有相似行为的用户喜欢的内容。

物品协同过滤:推荐与当前用户喜欢的内容相似的其他内容。

  • 行为序列分析:分析用户的行为序列,预测用户的下一步行为。

4. 相关性计算

相关性计算:在推荐过程中,计算用户与内容之间的相关性评分。常见的方法有:

  • 向量空间模型:将用户和内容表示为向量,计算向量之间的相似度(如余弦相似度)。
  • 矩阵分解:通过矩阵分解技术(如SVD)将用户-内容的交互矩阵分解成低维空间进行计算。
  • 深度学习:利用神经网络模型进行用户和内容的特征学习,计算相关性。

5. 结果排序

结果排序:根据相关性计算的评分对推荐结果进行排序,同时考虑其他因素,如:

  • 新颖性:推荐一些用户未接触过的新内容。
  • 多样性:保证推荐结果的多样性,避免过于单一。
  • 业务规则:结合业务需求对结果进行调整,如优先推荐某些特定内容。

6. 推荐工程架构

推荐工程架构:为了实现上述步骤,推荐系统需要有一个稳定、高效的工程架构支持,主要包括:

  • 数据处理:高效的数据收集、存储和处理机制,确保数据的实时性和准确性。
  • 模型训练:高效的模型训练和更新机制,确保推荐模型的实时性和准确性。
  • 服务部署:高效的服务部署和管理机制,确保推荐服务的稳定性和高可用性。

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1.App客户端

功能:用户界面,负责展示推荐的Feed流。

流程:用户请求首页推荐Feed流,App客户端将请求发送到推荐系统。

2.推荐网关层

功能:统一处理所有推荐请求的入口。

流程:接收App客户端的推荐请求并将其转发到推荐逻辑层。

3.推荐逻辑层

功能:处理推荐请求的核心逻辑。

参数验证:验证请求参数是否合法。

拼装ES请求参数:将请求参数转换为ElasticSearch所需的格式。

结果过滤和去重打散:对搜索引擎返回的结果进行过滤、去重和打散处理。

渲染返回结果:将处理后的推荐结果返回给推荐网关层。

4.排序层和召回层

功能:从搜索引擎中召回相关数据。

工具:使用ElasticSearch进行数据召回。

功能:根据一定的规则对推荐结果进行排序。

规则:排序规则基于人工确定的权重和规则。

排序层

召回层

5.搜索引擎(ElasticSearch)

功能:高效地搜索和返回匹配的数据。

流程:根据拼装好的请求参数从索引中检索数据并返回给推荐逻辑层。

3. 特点分析

  • 全局推荐,无个性化

召回源单一:系统只从一个数据源中召回推荐内容。

基于人工规则排序:排序规则是预先定义好的,缺乏个性化和动态调整。

全局排序,无个性化:推荐结果对所有用户都是一样的,没有个性化定制。

不支持线上ABTest:无法进行AB测试来优化推荐策略。

特点:

4. 优缺点分析

  • 优点:

简单易实现:架构简单,适合初期搭建和快速上线。

易于维护:全局规则和单一召回源使得系统容易维护。

  • 缺点:
  • 缺乏个性化:无法根据用户的个性化需求提供定制推荐,用户体验较差。

  • 扩展性差:不支持AB测试和动态调整,不利于系统的持续优化和改进。

  • 性能瓶颈:随着用户和数据量的增加,系统可能会面临性能瓶颈。

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1.App客户端

功能:用户界面,负责展示推荐的Feed流。

流程:用户请求首页推荐Feed流,App客户端将请求发送到推荐系统。

2.推荐网关层

  • 功能:统一处理所有推荐请求的入口。

  • 流程:接收App客户端的推荐请求并将其转发到推荐排序层。

3.推荐排序层

  • ABTest分组试验:支持AB测试,可以对不同用户群体使用不同的推荐策略。

  • 记录推荐血统:记录推荐的路径和决策,便于分析和优化推荐效果。

  • 过滤、去重和打散:对召回的结果进行过滤、去重和打散处理,以提高推荐的多样性和质量。

  • 召回源分层排序:基于召回源进行排序,使用了Item-Based协同过滤(Item-Based CF)和用户/商品画像等算法。

  • 细粒度控制策略:通过细粒度的策略控制推荐的细节,如权重分配、优先级设定等。

4.推荐召回层
  • 搜索引擎(ElasticSearch):高效地搜索和返回匹配的数据。

  • Redis:作为缓存系统,加速数据的读写,提高系统响应速度。

5.日志与数据处理

  • SparkETL:通过ETL流程计算用户特征和商品相似度。

  • Flume和Kafka:用于实时收集和处理用户的实时画像数据。

  • 日志收集:收集曝光日志、点击日志、评论日志和收藏日志等用户行为数据。

  • 数据处理:

3. 特点分析

  • 个性化推荐

引入个性化召回源:支持基于用户兴趣、行为和偏好的个性化推荐。

支持ABTest:可以进行AB测试,优化和验证不同的推荐策略。

记录推荐血统:追踪推荐结果的生成路径,便于分析和改进推荐算法。

4. 优缺点分析

  • 优点:

个性化推荐:引入个性化召回源,能够根据用户的行为和偏好提供个性化的推荐,提升用户体验。

支持ABTest:能够通过AB测试不断优化推荐策略,提高推荐效果。

日志记录和数据处理:详细的日志记录和强大的数据处理能力,为推荐系统的优化和改进提供了数据支持。

实时性:通过Flume和Kafka实现用户实时画像,能够实时调整推荐策略。

  • 缺点:
  • 复杂度提高:系统复杂度显著提高,需要更多的资源和技术支持。

  • 维护成本增加:个性化推荐和数据处理的引入,使得系统的维护和调优成本增加。

  • 数据依赖性强:推荐效果高度依赖于数据质量和数据处理的准确性。

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1.App客户端

功能:用户界面,负责展示推荐的Feed流及其他推荐内容(如找相似、猜你喜欢等)。

流程:用户请求推荐内容,App客户端将请求发送到推荐系统。

2.推荐网关层

  • 功能:统一处理所有推荐请求的入口。

  • 流程:接收App客户端的推荐请求并将其转发到推荐排序层。

3.推荐排序层

  • ABTest分组试验:支持AB测试,验证和优化不同推荐策略。

  • 记录推荐血统:记录推荐结果的生成路径,便于分析和优化推荐效果。

  • 过滤、去重和打散:对召回的结果进行过滤、去重和打散处理,提高推荐多样性和质量。

  • 机器学习驱动排序:通过机器学习算法进行排序,实现个性化推荐。

  • CF实时挖掘:协同过滤算法的实时计算,提供动态推荐。

  • 用户实时兴趣:根据用户的实时行为数据调整推荐内容。

  • 细粒度控制策略:通过细粒度的策略控制推荐的细节,如权重分配、优先级设定等。

  1. 推荐召回层

  • 统一召回服务:整合不同的召回源,提供统一的召回服务。

  • 特征服务:基于用户特征和商品特征进行召回。

  • 搜索引擎(ElasticSearch):高效地搜索和返回匹配的数据。

  • Redis集群:作为缓存系统,加速数据的读写,提高系统响应速度。

  1. 日志与数据处理

  • Spark离线ETL:通过ETL流程计算用户特征和商品相似度。

  • Flume和Kafka:用于实时收集和处理用户的实时画像数据。

  • Stream实时接数:实现实时数据流处理,支持实时推荐策略调整。

  • 日志收集:收集曝光日志、点击日志、评论日志和收藏日志等用户行为数据。

  • 数据处理:

  • 立体监控系统:对系统各个环节进行实时监控,确保系统稳定运行。

3. 特点分析

  • 实时化和机器学习驱动

实时召回策略:根据实时数据调整召回策略,提高推荐的时效性。

实时特征:利用实时用户行为数据进行推荐,提升用户体验的及时性。

机器学习驱动排序:通过机器学习算法实现排序,提升推荐的精准度和个性化水平。

实时化数据:引入实时数据处理,动态调整推荐策略和内容。

  • 组件化
  • DSL灵活编排组件:使用DSL(领域特定语言)灵活编排各个推荐组件,提高系统的可配置性和可扩展性。

  • 全面微服务化:将系统各部分功能模块化,部署为微服务,提升系统的灵活性和维护性。

4. 优缺点分析

  • 优点:

个性化推荐:通过机器学习和实时数据处理,实现高度个性化的推荐,提升用户体验。

实时性:实时处理用户行为数据,动态调整推荐策略,保持推荐内容的时效性。

高扩展性:系统全面微服务化和组件化,提升系统的可扩展性和维护性。

灵活性:使用DSL灵活编排各个推荐组件,方便进行策略调整和功能扩展。

  • 缺点:
  • 复杂度提高:系统架构复杂度进一步增加,需要更多的技术支持和资源投入。

  • 维护成本增加:实时数据处理和机器学习算法的引入,使得系统的维护和调优成本增加。

  • 数据依赖性强:推荐效果高度依赖于数据质量和数据处理的准确性,需保证数据的及时性和准确性。

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责任编辑:武晓燕 来源: 二进制跳动
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