使用的数据集为new_output.csv,其中包含user用户id、song歌曲id、listen_count播放量、title歌名、release专辑名、artist_name歌手、year发行年份这几列数据。根据这个数据集写一段代码,利用杰卡德相似系数计算歌曲相似度,然后使用基于物品的协同过滤算法和基于SVD矩阵分解算法来实现个性化音乐推荐,其中要有评价指标。
时间: 2023-06-20 20:04:07 浏览: 160
首先,我们需要加载数据集并对数据进行预处理。我们可以使用pandas库来完成这个任务:
```python
import pandas as pd
# 加载数据集
data = pd.read_csv('new_output.csv')
# 删除无用的列
data.drop(['title', 'release', 'artist_name', 'year'], axis=1, inplace=True)
# 将数据集转换为用户-歌曲矩阵
user_song_matrix = data.pivot_table(index='user', columns='song', values='listen_count')
```
接下来,我们可以使用杰卡德相似系数来计算歌曲之间的相似度。我们可以使用scipy库中的distance.jaccard函数来计算杰卡德相似度。然后,我们可以使用numpy库中的argsort函数来按相似度从大到小排序:
```python
from scipy.spatial import distance
import numpy as np
# 计算歌曲之间的相似度
song_similarity = 1 - distance.cdist(user_song_matrix.T, user_song_matrix.T, 'jaccard')
# 对相似度矩阵进行排序
song_similarity_sorted_indices = np.argsort(-song_similarity, axis=1)
```
接下来,我们可以使用基于物品的协同过滤算法来实现个性化音乐推荐。具体来说,我们可以使用以下步骤来完成该算法:
1. 对于每个用户,找到他听过的所有歌曲。
2. 对于每首歌曲,找到与之最相似的k首歌曲。
3. 对于每个用户,推荐他最喜欢的k首歌曲中他没有听过的歌曲。
```python
# 定义基于物品的协同过滤推荐函数
def item_based_recommendation(user_id, k):
# 找到用户听过的所有歌曲
user_songs = user_song_matrix.loc[user_id].dropna().index.values
# 找到最相似的k个歌曲
similar_songs = []
for song in user_songs:
similar_songs += list(song_similarity_sorted_indices[song][:k])
# 推荐用户没有听过的歌曲
recommended_songs = set()
for song in similar_songs:
if song not in user_songs:
recommended_songs.add(song)
if len(recommended_songs) == k:
break
return recommended_songs
```
最后,我们可以使用SVD矩阵分解算法来实现个性化音乐推荐。具体来说,我们可以使用scikit-learn库中的TruncatedSVD类来进行矩阵分解。然后,我们可以使用numpy库中的dot函数来计算用户-隐含因子矩阵和隐含因子-歌曲矩阵的乘积,从而得到预测的用户-歌曲矩阵。最后,我们可以使用argsort函数来按预测值从大到小排序,并推荐用户没有听过的歌曲:
```python
from sklearn.decomposition import TruncatedSVD
# 进行SVD矩阵分解
svd = TruncatedSVD(n_components=20, random_state=1)
user_song_matrix_svd = svd.fit_transform(user_song_matrix.fillna(0))
# 计算预测的用户-歌曲矩阵
user_song_matrix_predicted = np.dot(user_song_matrix_svd, svd.components_)
# 定义SVD推荐函数
def svd_recommendation(user_id, k):
# 找到用户没有听过的歌曲
user_songs = user_song_matrix.loc[user_id].dropna().index.values
user_songs_predicted = user_song_matrix_predicted[user_id]
user_songs_predicted[user_songs] = -1
recommended_songs = np.argsort(-user_songs_predicted)[:k]
return recommended_songs
```
最后,我们可以使用评价指标来评估推荐算法的性能。常用的评价指标包括准确率、召回率和F1值。我们可以使用以下代码来计算这些指标:
```python
# 计算准确率、召回率和F1值
def evaluation(user_id, recommended_songs):
# 找到用户喜欢的歌曲
user_songs = user_song_matrix.loc[user_id].dropna().index.values
# 计算准确率
precision = len(set(user_songs).intersection(set(recommended_songs))) / len(recommended_songs)
# 计算召回率
recall = len(set(user_songs).intersection(set(recommended_songs))) / len(user_songs)
# 计算F1值
f1 = 2 * precision * recall / (precision + recall)
return precision, recall, f1
```
完整代码如下:
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