:: بازدید امروز : 801
:: باردید دیروز : 5576
:: بازدید هفته : 801
:: بازدید ماه : 16413
:: بازدید سال : 624945
:: بازدید کلی : 1458350

دانلود پایان نامه ارائه مدلی برای سیستم¬های توصیه گر در شبکه های مبتنی بر اعتماد

نوشته شده توسط : admin

دانشکده آموزشهای الکترونیکی

پایاننامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی فناوری اطلاعات
(مدیریت سیستمهای اطلاعاتی)

ارائه مدلی برای سیستمهای توصیه گر در شبکه های مبتنی بر اعتماد

استاد راهنما :

دکتر ستار هاشمی

شهریور ماه 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

امروزه با گسترش و رشد روز افزون اطلاعات در فضای مجازی و وجود انبوهی از کالا یا خدماتی که در وب سایتهای تجاری و خدماتی ارائه میگردند کاربران را با این مشکل مواجه نموده است که چگونه کالا یا خدمت مورد نظر خود را به راحتی و با صرف کمترین زمان ممکن بیابند. در این میان سیستمهای توصیهگر با هدف تسهیل و یاری رساندن به کاربران در زمینه انتخاب و یافتن کالای مورد نیاز ایشان با استفاده از علوم و روشهای مبتنی بر داده کاوی اطلاعات، ایجاد و توسعه یافتهاند. همچنین در سالهای اخیر ظهور و گسترش شبکههای اجتماعی و شبکههای مبتنی بر رابطه اعتماد میان کاربران، باعث گشوده شدن افق جدیدی در ارائه سیستمهای توصیهگر و توسعه نسل جدیدی از اینگونه سیستمها گردیده است و آنرا به یکی از موضوعات جذاب و مورد توجه محققان تبدیل نموده است.

از میان روشها و مدلهای موجود در زمینه سیستمهای توصیهگر روش پالایش گروهی به لحاظ سادگی پیادهسازی از محبوبیت قابل ملاحظهای برخوردار است اما این روش در ارائه پیشنهادات مناسب و قابل قبول به کاربران تازه وارد دارای ضعفهای جدی میباشد. سیستمهای توصیهگر مبتنی بر اعتماد، با بهرهگیری از رابطه اعتماد میان کاربران، در جهت رفع نقاط ضعف بیان شده و خصوصا ارائه پیشنهادات مناسب به کاربران تازه وارد گامهای موثری برداشتهاند. در این تحقیق سعی شده است تا از تلفیق و ترکیب روشهای موجود در زمینه پالایش گروهی و همچنین مدلهای مبتنی بر اعتماد و بررسی نقاط ضعف و قوت آنها مدلی نوین و توسعه یافته ارائه گردد که در آن نتایج از خطای کمتر و دقت بالاتری برخوردار بوده و با افزایش معیار پوشش بتوان به درصد بیشتری از کاربران پاسخ مناسب ارائه نمود. برای این منظور در میان انواع روشهای پالایش گروهی، روش مبتنی بر آیتم و برای پیمایش شبکه اعتماد میان کاربران نیز از روش پیمایش تصادفی بهره گرفته شده است، همچنین با تفسیر و تعدیل نظرات کاربران و اتخاذ شیوهای مناسب جهت محاسبه مقدار دقیق اعتماد میان کاربران و تغییر در نحوه پیمایش شبکه اعتماد میان ایشان سعی در بهبود و کاهش خطاهای نتایج گردیده است. در نهایت، جهت ارزیابی و برآورد مدل ترکیبی ارائه شده، نتایج و آمارهای حاصل از اجرای مدل پیشنهادی بر روی مجموعه داده های Epinions و Movielens و مقایسه آنها با نتایج مدل پایه TrustWalkerبه عنوان یکی از بهترین مدلهای ترکیبی ارائه شده در زمینه سیستمهای توصیه گر مبتنی بر اعتماد، ارائه میگردد.

واژههای کلیدی: دادهکاوی[1]، شبکههای اجتماعی[2]، شبکههای مبتنی بر اعتماد[3]، سیستمهای توصیهگر[4]، پالایش گروهی[5]، اعتماد[6]، پیمایش تصادفی[7]، ترکیب سازی[8]

فهرست مطالب

عنوان…………………………………………………………………………………………………………….صفحه

فصل اول : مقدمهای بر انواع سیستم توصیهگر…………………………………………………1

1-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………..2

1-2- سیستمهای توصیهگر…………………………………………………………………………………………..3

1-3- انواع سیستمهای توصیهگر از لحاظ عملکردی……………………………………………………4

1-4- مزایا و اهمیت یک سیستم توصیهگر کارآمد………………………………………………………5

1-5- معایب و مشکلات کلی سیستمهای توصیهگر……………………………………………………..6

1-6- انواع رویکردها و مدلهای موجود در زمینه پیادهسازی سیستمهای توصیهگر…….7

1-7- تشریح و بیان مسئله………………………………………………………………………………………….11

1-8- اهداف تحقیق…………………………………………………………………………………………………….12

1-9- سوالات و فرضیههای تحقیق…………………………………………………………………………….13

1-10- مراحل تحقیق…………………………………………………………………………………………………14

1-11- فصول پایان نامه……………………………………………………………………………………………..15

فصل دوم : مروری بر ادبیات تحقیق و مبانی نظری تحقیق………………………………17

2-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………….18

2-2- پالایش گروهی (Collaborative Filtering)…………………………………………….19

2-2-1- پالایش گروهی مبتنی بر حافظه(Memory Based)……………………………..20

2-2-1-1- روش پالایش گروهی مبتنی بر آیتم ………………………………………………………22

2-2-1-2- امتیازدهی به صورت پیش فرض……………………………………………………………..24

2-2-1-3- تشدید حالت(Case Amplification)……………………………………………….24

2-2-2- پالایش گروهی مبتنی بر مدل(Model Based)……………………………………..25

2-3- پالایش محتوایی (Content Based Filtering) ………………………………………26

2-4- تکنیکهای ترکیبی……………………………………………………………………………………………..27

2-5- سیستمهای توصیهگر مبتنی بر رابطه اعتماد میان کاربران……………………………..28

2-5-1- چگونگی کارکرد سیستم توصیهگر مبتنی بر اعتماد……………………………………30

2-5-2- مزایا و معایب………………………………………………………………………………………………..31

2-5-3- انتشار اعتماد و تجمیع اعتماد………………………………………………………………………33

2-6- چالش ها و محدودیتهای موجود………………………………………………………………………33

2-6-1- نقصان و کاستی اطلاعات……………………………………………………………………………..34

2-6-2- مشکل کاربران تازه وارد………………………………………………………………………………..34

2-6-3- کلاهبرداری و تقلب………………………………………………………………………………………35

2-6-4- پیچیدگیهای محاسباتی و زمانی…………………………………………………………………..36

2-7- معیارهای ارزیابی سیستمهای توصیهگر……………………………………………………………37

2-7-1- خطای جذر میانگین مربعات (RMSE)…………………………………………………….37

2-7-2- معیار درصد پوشش………………………………………………………………………………………38

2-7-3- معیار دقت…………………………………………………………………………………………………….39

2-7-4- معیار F-Measure…………………………………………………………………………………….39

فصل سوم : مروری بر مطالعات و تحقیقات پیشین…………………………………………..41

3-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………..42

3-2- مرور کارهای گذشته………………………………………………………………………………………….42

3-2-1- مدل MoleTrust………………………………………………………………………………………45

3-2-2- مدل TidalTrust………………………………………………………………………………………47

3-2-3- مدل دانه سیب……………………………………………………………………………………………..48

3-2-4- مدل ارائه شده توسط Anderson……………………………………………………………48

3-2-5- مدل ارائه شده توسط O’Donovan………………………………………………………..49

3-2-6- مدل TrustWalker………………………………………………………………………………….50

3-2-6-1- ساختار مدل TrustWalker…………………………………………………………………51

3-2-6-2- تشابه آیتم ها……………………………………………………………………………………………51

3-2-6-3- خصوصیات ویژه مدل TrustWalker…………………………………………………..52

3-2-6-3-1- فراگیری و عمومیت مدل…………………………………………………………………….52

3-2-6-3-2- اطمینان به نتایج حاصل………………………………………………………………………53

3-2-6-3-3- تفسیرپذیری و قابل توضیح بودن نتایج………………………………………………54

3-2-6-4- نمایش ماتریسی مدل TrustWalker………………………………………………….54

3-2-6-5- نتیجه گیری در خصوص مدل TrustWalker…………………………………….55

فصل چهارم : تشریح مدل ترکیبی پیشنهادی و چگونگی توسعه و بهبود مدل پایه.56

4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………..57

4-2- تشریح مدل کلی TrustWalker…………………………………………………………………..57

4-2-1- علائم نشانه گذاری و متغیرهای مدل…………………………………………………………..57

4-2-2- روند یک پیمایش تصادفی در شبکه…………………………………………………………….58

4-2-3- انتخاب تصادفی یک کاربر …………………………………………………………………………..59

4-2-4- انتخاب یک آیتم مشابه…………………………………………………………………………………59

4-2-5- تشابه آیتم ها…………………………………………………………………………………………………60

4-2-6- محاسبه احتمال ماندن در یک گره شبکه اعتماد ( )………………………..61

4-2-7- چگونگی انجام پیشبینی امتیاز……………………………………………………………………62

4-2-8- چگونگی محاسبه احتمال ………………………………………….63

4-2-9- چگونگی محاسبه عملی ……………………………………………………………………….64

4-2-10- شرط اتمام کلی مدل………………………………………………………………………………….64

4-3- بهبود و توسعه مدل TrustWalker………………………………………………………………65

4-3-1- استفاده از فرمول jaccard جهت محاسبه تشابه آیتمها…………………………….66

4-3-2- حذف میانگین از فرمول پیرسون………………………………………………………………….67

4-3-3- استفاده از تکنیک مبتنی بر آیتم خالص………………………………………………………67

4-3-4- تعدیل و تفسیر نظرات کاربران……………………………………………………………………..68

4-3-5- محاسبه دقیق مقدار اعتماد یا امتیاز رابطه میان دو کاربر…………………………..71

4-3-6- محاسبه ترکیبی امتیاز رابطه میان کاربران………………………………………………….73

فصل پنجم : تشریح روند انجام آزمایشات و نتایج حاصل………………………………76

5-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………..77

5-2- معرفی مجموعه داده epinions……………………………………………………………………..77

5-2-1- ویژگیهای مجموعه داده epinions……………………………………………………………79

5-2-2- آماده سازی و نحوه پالایش دادهها……………………………………………………………….81

5-2-3- ایجاد مجموعه داده نمونه……………………………………………………………………………..83

5-3- مجموعه داده movielens……………………………………………………………………………..84

5-3-1- ویژگیهای مجموعه داده movielens………………………………………………………..84

5-4- نیازمندیهای نرم افزاری…………………………………………………………………………………….85

5-5- نیازمندیهای سخت افزاری………………………………………………………………………………..85

5-6- متدولوژی نرم افزاری…………………………………………………………………………………………86

5-7- پارامترهای پیش فرض انجام آزمایشات…………………………………………………………….86

5-8- نتایج اجرای آزمایشات با مجموعه داده epinions و movielens……………..87

5-8-1- بررسی تاثیر عمق پیمایش بر روی نتایج حاصل در خصوص کاربران تازه وارد……………………………………………………………………………………………………………………………….87

5-8-2- بررسی تاثیر تاریخ اعلام نظرات توسط کاربران……………………………………………88

5-8-3- بررسی تاثیر تغییر فرمول محاسبه تشابه آیتمها………………………………………….89

5-8-4- بررسی تاثیر بکارگیری مکانیزم تفسیر و تعدیل نظرات کاربران………………….90

5-8-5- بررسی تاثیر بکارگیری انواع روشهای ترکیبی برای انتخاب کاربران و پیمایش شبکه…………………………………………………………………………………………………………………………….93

5-8-5-1- نحوه محاسبه امتیاز رابطه موجود میان کاربران……………………………………..93

5-8-5-2- بررسی تاثیر بکارگیری روشهای ترکیبی در عملکرد سیستم برای تمامی کاربران………………………………………………………………………………………………………………………….94

5-8-5-3- بررسی تاثیر بکارگیری روشهای ترکیبی در عملکرد سیستم برای کاربران تازه وارد ………………………………………………………………………………………………………………………99

5-8-6- بررسی تاثیر بکارگیری توام مکانیزم تفسیر امتیازات کاربران به همراه استفاده از روشهای ترکیبی انتخاب کاربران و پیمایش شبکه اعتماد……………………………………101

5-9- انجام آزمایشات با مجموعه داده movielens……………………………………………..107

5-9-1- نتایج حاصل از اجرای روشهای ترکیبی مورد استفاده در مدل توسعه یافته…………………………………………………………………………………………………………………………..107

فصل ششم : نتیجه گیری نهایی و کارهای آینده…………………………………………….110

6-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………111

6-2- عملکرد مدل توسعه یافته……………………………………………………………………………….112

6-2-1- عملکرد مدل توسعه یافته در خصوص تمامی کاربران………………………………112

6-2-2- عملکرد مدل توسعه یافته در خصوص کاربران تازه وارد…………………………..114

6-3- نتیجه گیری نهایی …………………………………………………………………………………………115

6-3-1- تحلیل نهایی نتایج حاصل از انجام آزمایشات بر روی مجموعه داده epinions………………………………………………………………………………………………………………..116

6-3-2- تحلیل نهایی نتایج حاصل از انجام آزمایشات بر روی مجموعه داده movielens…………………………………………………………………………………………………………….118

6-4- پیشنهادات کارهای آینده……………………………………………………………………………….118

اختصارات…………………………………………………………………………………………………..120

فهرست منابع……………………………………………………………………………………………..121

فهرست جداول

عنوان………………………………………………………………………………………………………………….صفحه

جدول 3-1 : دستهبندی مدلهای اعتماد…………………………………………………………………………………..44

جدول 4-1 : ماتریس پراکندگی نحوه امتیازدهی دو کاربر و ……………………………………70

جدول 4-2 : تفسیر نظرات کاربر ……………………………………………………………………………………..70

جدول 5-1 : ساختار جدول reviews……………………………………………………………………………………81

جدول 5-2 : ساختار جدول WOT…………………………………………………………………………………………82

جدول 5-3 : ساختار جدول cold_start_users…………………..……………………………………………82

جدول 5-4 : ساختار جدول ratings………………………………………………………………………………………83

جدول 5-5 : مقادیر پیش فرض پارامترها و متغیرهای مورد استفاده در مدل پیشنهادی………86

جدول 5-6 : نتایج بررسی تاثیر عمق پیمایش در خصوص کاربران تازه وارد………………………….88

جدول 5-7 : نتایج حاصل از بررسی تاثیر تاریخ اعلام نظرات کاربران……………………………………..89

جدول 5-8 : نتایج حاصل از تغییر فرمول محاسبه تشابه آیتمها…………………………………………….90

جدول 5-9 : نتایج حاصل از بکارگیری مکانیزم تعدیل و تفسیر نظرات کاربران…………………….91

جدول 5-10 : نتایج حاصل از بکارگیری مکانیزم تعدیل و تفسیر نظرات کاربران در خصوص کاربران تازه وارد…………………………………………………………………………………………………………………………91

جدول 5-11 : نتایج حاصل از اجرای روشهای ترکیبی در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه……………………………………………………………………………………………………………………………………………..96

جدول 5-12 : نتایج حاصل از اجرای روشهای ترکیبی در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه برای کاربران تازه وارد…………………………………………………………………………………………………………99

جدول 5-13 : نتایج حاصل از اجرای توام مکانیزم تعدیل و تفسیر نظر کاربران و استفاده از روشهای ترکیبی پیمایش شبکه در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه…………………………102

جدول 5-14 : نتایج حاصل از اجرای توام مکانیزم تعدیل و تفسیر نظر کاربران و استفاده از روشهای ترکیبی پیمایش شبکه در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه برای کاربران تازه وارد…………………………………………………………………………………………………………………………………………..104

جدول 5-15 : نتایج حاصل از اجرای روشهای ترکیبی انتخاب کاربران و پیمایش شبکه……107

جدول 5-16 : نتایج حاصل از اجرا و بکارگیری مکانیزم تعدیل و تفسیر نظرات کاربران بر روی روشهای ترکیبی انتخاب کاربران و پیمایش شبکه…………………………………………………………………108

جدول 6-1 : نتایج حاصل از مقایسه معیارهای ارزیابی مدل توسعه یافته در مقابل مدل پایه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………113

جدول 6-2 : نتایج حاصل از مقایسه معیارهای ارزیابی مدل توسعه یافته در مقابل مدل پایه در خصوص کاربران تازه وارد………………………………………………………………………………………………………..114

فهرست اشکال و نمودارها

عنوان………………………………………………………………………………………………………………….صفحه

شکل 2-1 : چگونگی کارکرد روش پالایش گروهی (Collaborative Filtering)……………20

شکل 2-2 : نمایش یک شبکه اعتماد به همراه امتیازات بیان شده توسط کاربران در خصوص آیتمهای مختلف…………………………………………………………………………………………………………………………31

شکل 3-1 : معماری مدل MoleTrust ارائه شده توسط Massa……………………………………….46

شکل 5-1 : بنر صفحه اصلی سایت epinions………………………………………………………………………78

نمودار 5-1 : مقایسه نتایج خطای RMSE و درصد پوشش مدل پایه و مدل توسعه یافته در خصوص کاربران تازه وارد و تمامی کاربران با بکارگیری مکانیزم تعدیل و تفسیر نظرات کاربران ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………92

نمودار 5-2 : مقایسه نتایج معیارF-measure مدل پایه و مدل توسعه یافته در خصوص کاربران تازه وارد و تمامی کاربران با بکارگیری مکانیزم تعدیل و تفسیر نظرات کاربران…………93

نمودار 5-3 : مقایسه نتایج معیاردرصد پوششحاصل از اجرای روشهای ترکیبی در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه…………………………………………………………………………………………………………97

نمودار 5-4 : مقایسه نتایج خطای RMSEحاصل از اجرای روشهای ترکیبی در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه…………………………………………………………………………………………………………98

نمودار 5-5 : مقایسه نتایج معیار F-measureحاصل از اجرای روشهای ترکیبی در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه……………………………………………………………………………………………….98

نمودار 5-6 : مقایسه نتایج معیار درصد پوشش حاصل از اجرای روشهای ترکیبی در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه برای کاربران تازه وارد………………………………………………………..100

نمودار 5-7 : مقایسه نتایج خطای RMSE حاصل از اجرای روشهای ترکیبی در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه برای کاربران تازه وارد………………………………………………………………….100

نمودار 5-8 : مقایسه نتایج معیار F-measureحاصل از اجرای روشهای ترکیبی در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه برای کاربران تازه وارد………………………………………………………..101

نمودار 5-9 : مقایسه نتایج معیار درصد پوشش حاصل از اجرای توام مکانیزم تعدیل و تفسیر نظر کاربران و استفاده از روشهای ترکیبی پیمایش شبکه در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه…………………………………………………………………………………………………………………………………………..103

نمودار 5-10 : مقایسه نتایج خطای RMSE حاصل از اجرای توام مکانیزم تعدیل و تفسیر نظر کاربران و استفاده از روشهای ترکیبی پیمایش شبکه در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………103

نمودار 5-11 : مقایسه نتایج معیار F-measure حاصل از اجرای توام مکانیزم تعدیل و تفسیر نظر کاربران و استفاده از روشهای ترکیبی پیمایش شبکه در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه…………………………………………………………………………………………………………………………………………..104

نمودار 5-12 : مقایسه نتایج معیار درصد پوشش حاصل از اجرای توام مکانیزم تعدیل و تفسیر نظر کاربران و استفاده از روشهای ترکیبی پیمایش شبکه در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه برای کاربران تازه وارد………………………………………………………………………………………………………105

نمودار 5-13 : مقایسه نتایج خطای RMSE حاصل از اجرای توام مکانیزم تعدیل و تفسیر نظر کاربران و استفاده از روشهای ترکیبی پیمایش شبکه در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه برای کاربران تازه وارد……………………………………………………………………………………………………………..106

نمودار 5-14 : مقایسه نتایج معیار F-measure حاصل از اجرای توام مکانیزم تعدیل و تفسیر نظر کاربران و استفاده از روشهای ترکیبی پیمایش شبکه در مقابل روش مورد استفاده در مدل پایه برای کاربران تازه وارد………………………………………………………………………………………………………106

نمودار 5-15 : مقایسه نتایج خطای RMSE حاصل از اجرا و بکارگیری مکانیزم تعدیل و تفسیر نظرات کاربران بر روی روشهای ترکیبی انتخاب کاربران و پیمایش شبکه………………..109

نمودار 6-1 : مقایسه عملکرد کلی مدل توسعه یافته در مقابل مدل پایه از نظر تمام معیارهای ارزیابی……………………………………………………………………………………………………………………………………..113

نمودار 6-2 : مقایسه عملکرد کلی مدل توسعه یافته در مقابل مدل پایه برای کاربران تازه وارد از نظر تمام معیارهای ارزیابی………………………………………………………………………………………………….115

[1] Data Mining

[2] Social Networks

[3] Trust Networks

[4] Recommender Systems

[5] Collaborative Filtering(CF)

[6] Trust

[7] Random Walk

[8] Hybridization

مقدمه

گسترش سریع و روز افزون اطلاعات ارائه شده بر روی شبکه جهانی اینترنت، کاربران را با مشکلات عدیده و قابل تاملی در خصوص انتخاب منابع و اطلاعات مورد نیاز ایشان مواجه نموده است و چه بسا که بدون راهنمایی و هدایت صحیح، کاربران در اخذ تصمیمات صحیح یا انتخاب کالا و خدمات مورد نیازشان دچار اشتباه شده که این امر تبعات عدیدهای از جمله نارضایتی، سلب اطمینان کاربران و مشتریان سایتهای موجود بر روی اینترنت را به همراه خواهد داشت. از اینرو وجود ابزار و سیستمهایی برای کمک به کاربران در انتخاب اطلاعات مناسب و مورد نیاز ایشان کاملا ضروری به نظر میرسد. در سالهای اخیر برای برآورده سازی این نیازها سیستمهای توصیهگرمطرح و توسعه یافتهاند و الگوریتمها ، مقالات و متون علمی بسیار متنوع و مختلفی در این زمینه مطرح گردیده است .

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید