附件为MovieLens提供的电影评分数据集,在数据集中,ratings.csv文件中包含了用 户对电影的评分,用户和电影都以各自的ID来表示。假定对影片评分相近作为用户 之间的相似度衡量标准,请对数据做必要的预处理构造用户-影片的评分矩阵,并计 算用户的相似度。之后根据用户相似度对用户做聚类分析,并对结果做出合理解释。 (解释结果可参考数据集中其他数据文件)
时间: 2024-03-09 13:47:03 浏览: 60
好的,根据你的要求,我会根据提供的数据集进行处理和分析。但是需要注意的是,由于数据集过大,处理和分析可能需要较长的时间。
首先,我们需要导入数据并进行必要的预处理。我们可以使用Python中的pandas库来处理数据集。具体步骤如下:
1. 导入必要的库和数据集
```python
import pandas as pd
ratings = pd.read_csv('ratings.csv')
movies = pd.read_csv('movies.csv')
```
2. 对数据集进行必要的预处理
```python
# 将电影ID和用户ID转换为整数
ratings['movieId'] = ratings['movieId'].astype(int)
ratings['userId'] = ratings['userId'].astype(int)
# 将评分转换为浮点数
ratings['rating'] = ratings['rating'].astype(float)
# 将电影名作为列名
movies_dict = dict(zip(movies['movieId'], movies['title']))
ratings['movie_name'] = ratings['movieId'].apply(lambda x: movies_dict[x])
# 构造用户-电影评分矩阵
ratings_matrix = ratings.pivot_table(index='userId', columns='movie_name', values='rating')
# 填充缺失值为0
ratings_matrix = ratings_matrix.fillna(0)
# 计算用户相似度
from sklearn.metrics.pairwise import cosine_similarity
user_similarity = cosine_similarity(ratings_matrix)
```
在上述代码中,我们首先将电影ID和用户ID转换为整数,将评分转换为浮点数。然后,我们将电影名作为列名,构造用户-电影评分矩阵,并将缺失值填充为0。最后,我们使用余弦相似度来计算用户相似度。
接下来,我们可以对用户进行聚类分析。我们可以使用Python中的scikit-learn库来实现聚类分析。具体步骤如下:
1. 导入必要的库
```python
from sklearn.cluster import KMeans
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
```
2. 构造聚类模型并进行拟合
```python
# 设置聚类数
num_clusters = 5
# 构造聚类模型
km = KMeans(n_clusters=num_clusters)
# 进行拟合
km.fit(user_similarity)
```
在上述代码中,我们首先设置聚类数为5。然后,我们构造了一个KMeans聚类模型,并将用户相似度作为输入进行拟合。
最后,我们可以对聚类结果进行可视化分析。具体步骤如下:
1. 构造用户-聚类矩阵
```python
user_cluster = pd.DataFrame({'user_id': ratings_matrix.index, 'cluster': km.labels_})
```
2. 计算每个聚类的用户数量
```python
cluster_counts = user_cluster['cluster'].value_counts().sort_index()
```
3. 绘制饼图
```python
plt.figure(figsize=(8, 8))
plt.pie(cluster_counts, labels=['Cluster {}'.format(i) for i in range(num_clusters)], autopct='%1.1f%%', shadow=True)
plt.title('Distribution of Users in Clusters')
plt.show()
```
在上述代码中,我们首先构造了一个用户-聚类矩阵,其中包含用户ID和对应的聚类标签。然后,我们计算了每个聚类的用户数量,并使用matplotlib库绘制了饼图。
根据数据集中提供的其他数据文件,我们可以对聚类结果进行解释。例如,可以分析每个聚类中用户的电影偏好,以及聚类结果与用户的年龄、性别等因素的关系。
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