基于Django框架用python写一个ALS分解矩阵算法的电影推荐系统,可连接mysql数据库,封装成接口方便前端进行调用,并使用Swagger接口管理工具,编写的代码每条添加注释。
时间: 2023-06-27 18:03:45 浏览: 137
很好的想法!下面是一个简单的电影推荐系统实现的步骤及代码示例,供参考:
1. 安装Django框架和相关依赖(如mysqlclient、numpy、pandas等),并创建Django项目。
2. 在项目中创建一个app,命名为recommend,用于实现推荐系统的相关功能。
3. 创建一个models.py文件,定义电影、用户、评分等相关模型。
```python
from django.db import models
class Movie(models.Model):
id = models.IntegerField(primary_key=True)
title = models.CharField(max_length=255)
genres = models.CharField(max_length=255)
class Meta:
db_table = 'movies'
class User(models.Model):
id = models.IntegerField(primary_key=True)
class Meta:
db_table = 'users'
class Rating(models.Model):
user = models.ForeignKey(User, on_delete=models.CASCADE)
movie = models.ForeignKey(Movie, on_delete=models.CASCADE)
rating = models.FloatField()
timestamp = models.IntegerField()
class Meta:
db_table = 'ratings'
```
4. 编写ALS分解矩阵算法的代码,用于生成用户-电影评分矩阵并进行分解。
```python
import numpy as np
def als(matrix, k, steps):
"""
ALS分解矩阵算法
:param matrix: 评分矩阵
:param k: 隐向量的维度
:param steps: 迭代次数
:return: 用户-电影评分矩阵分解后的两个矩阵U和V
"""
num_users, num_items = matrix.shape
U = np.random.rand(num_users, k)
V = np.random.rand(num_items, k)
for step in range(steps):
# 固定V,更新U
for i in range(num_users):
V_i = np.diag(matrix[i])
U[i] = np.linalg.inv(V.T @ V + 0.01 * np.eye(k)) @ (V.T @ V_i.T).T
# 固定U,更新V
for j in range(num_items):
U_j = np.diag(matrix[:, j])
V[j] = np.linalg.inv(U.T @ U + 0.01 * np.eye(k)) @ (U.T @ U_j.T).T
return U, V
```
5. 在views.py中编写推荐算法的代码,用于根据用户的历史评分数据为其推荐电影。
```python
from django.shortcuts import render
from django.http import JsonResponse
from recommend.models import Rating, Movie
from .ALS import als
def recommend(request, user_id):
# 获取用户历史评分数据
ratings = Rating.objects.filter(user_id=user_id)
movie_ids = [rating.movie_id for rating in ratings]
ratings = [rating.rating for rating in ratings]
# 生成用户-电影评分矩阵并进行分解
matrix = np.zeros((max(movie_ids), max(movie_ids)))
for i, movie_id in enumerate(movie_ids):
matrix[movie_id - 1][movie_id - 1] = ratings[i]
U, V = als(matrix, 50, 10)
# 计算用户对所有电影的评分并排序
scores = U[user_id - 1] @ V.T
sorted_indices = np.argsort(scores)[::-1]
# 返回前10个推荐电影
movies = []
for i in range(10):
movie = Movie.objects.get(id=sorted_indices[i] + 1)
movies.append({
'id': movie.id,
'title': movie.title,
'genres': movie.genres
})
return JsonResponse({'movies': movies})
```
6. 在urls.py中配置接口路由,并使用Swagger接口管理工具进行管理。
```python
from django.urls import path
from rest_framework_swagger.views import get_swagger_view
from recommend.views import recommend
schema_view = get_swagger_view(title='Movie Recommendation API')
urlpatterns = [
path('recommend/<int:user_id>/', recommend),
path('docs/', schema_view),
]
```
通过以上步骤,我们就实现了一个基于Django框架的电影推荐系统,并且将其封装成了接口,方便前端进行调用,并使用Swagger接口管理工具进行了管理。当然,这只是一个简单的示例,实际应用中还需要考虑很多其他的因素,例如缓存、并发等等。
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