MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu Sự phát triển của internet đã đưa chúng ta vào thế giới với một lượng lớn các phần tử thông tin như âm nhạc, phim ảnh, sách vở, trang web,… với các đặc tính khác nhau. Kết quả của những thông tin khổng lồ đó, người ta cảm thấy rối rắm và một câu hỏi đặt ra “Cái nào là thích hợp với tôi hơn?” nảy sinh trong tư duy của họ. May thay, hệ thống gợi ý có thể chỉ ra các thông tin phù hợp trong số thông tin khổng lồ chưa có trật tự, nó sử dụng các kỹ thuật lọc để chọn ra những loại thông tin đặc trưng nhằm trình bày các phần tử phù hợp với sở thích của người dùng.2 Lý do chọn đề tài Khi mà kho dữ liệu đủ lớn (ví dụ kho video như YouTube, kho nhạc last.fm, kho sách Amazon, kho đĩa DVD Netflix, …), vấn đề người ta thường quan tâm là tìm kiếm (search). Tuy nhiên, khi tìm kiếm thông thường người ta phải có ý định trong đầu trước; ví dụ, phim đoạt giải Oscar của Tom Hanks, hoặc phim Armour of God có diễn viên Jackie Chan (Thành Long) thủ vai chánh,.
Trong trường hợp người ta chưa có ý định rõ ràng về cái mình tìm kiếm, lúc đó người ta sẽ cần đến sự gợi ý (recommendation). Lĩnh vực giải trí trực tuyến, thương mại điện tử ở Việt Nam đang bước đầu phát triển, trong tương lai gần các hệ thống này sẽ phải đối mặt với vấn đề quá tải thông tin đến với người dùng. Hệ thống gợi ý sẽ mở ra nhiều tiềm năng trong nghiên cứu cũng như trong ứng dụng. Vì vậy, đề tài nghiên cứu này là sự cần thiết đối với nhu cầu thực tiễn cho các hệ thống trực tuyến ở Việt Nam.3 Mục đích của đề tài - Nghiên cứu các tiếp cận gợi ý cơ bản và các vấn đề thường gặp khi xây dựng hệ thống gợi ý.
- Nghiên cứu một giải thuật gợi ý có sẵn, cài đặt và điều chỉnh giải thuật nhằm cải thiện kết quả dự đoán. - Xây dựng và tích hợp giải thuật gợi ý này vào hệ thống gợi ý phim ảnh.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.1 Đối tượng nghiên cứu - Lý thuyết về hệ hỗ trợ ra quyết định, máy học, mạng nơron. - Giải thuật học cho mạng nơron (Stochastic Gradient Descent). Hệ thống gợi ý phim ảnh với tiếp cận nhân tố trong mô hình láng giếng 1 Luận văn thạc sĩ Triệu Vĩnh Viêm - 2411016 - Lý thuyết ngôn ngữ lập trình Java.
- Phân tích hệ thống, quản trị cơ sở dữ liệu. - Nghiên cứu ngôn ngữ lập trình web.2 Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu lập trình web với servlets/jsp. - Nghiên cứu lập trình thủ tục lưu trữ và hàm đối với cơ sở dữ liệu MySQL. - Nghiên cứu giải thuật Asymmetric SVD có điều chỉnh.
- Nghiên cứu kỹ thuật điều chỉnh tham số cho mô hình học. - Cài đặt tích hợp giải thuật gợi ý vào hệ thống gợi ý phim.5 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu tài liệu: tham khảo nhiều bài báo khoa học, tạp chí và sách vở trong nước cũng như ngoài nước chuyên về lĩnh vực gợi ý, máy học và lĩnh vực lập trình web. Phương pháp thực nghiệm: nghiên cứu sử dụng các công cụ lập trình web và triển khai ứng dụng thực tế.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.1 Ý nghĩa khoa học Đề tài đã sử dụng một giải thuật gợi ý mà phối hợp cả tiếp cận láng giềng và nhân tố tiềm ẩn nhằm tận dụng các ưu điểm và khắc phục khuyết điểm của các tiếp cận này. Nghiên cứu đã chứng minh được sự hiệu quả của việc điều chỉnh các hằng số regularization trên từng tham số học khác nhau sẽ hiệu quả hơn thay vì chỉ dùng duy nhất một regularization cho tất cả các tham số.
Bên cạnh đó, hệ thống mà đề tài xây dựng sẽ làm nổi lên sự hào hứng trong nghiên cứu khoa học cho việc ứng dụng các kỹ thuật gợi ý ở Việt Nam.2 Ý nghĩa thực tiễn Hiện tại, ở Việt Nam các trang web chia sẻ phim ảnh hầu như chưa có tích hợp hệ thống gợi ý, đa phần chỉ thể hiện các bộ phim có cùng thể loại (genre). Bên cạnh đó cũng có một số trang hiển thị tần số xem nhiều (trong ngày/tuần/tháng) của bộ phim và đưa ra các đề cử tương ứng. Một số trang web chia sẽ phim ảnh trong nước như: movie.com, http://phimnoi. Hệ thống gợi ý phim ảnh với tiếp cận nhân tố trong mô hình láng giếng 2 Luận văn thạc sĩ Triệu Vĩnh Viêm - 2411016 Vì vậy, nghiên cứu này giữ vai trò như là nền tảng cho việc tích hợp giải thuật gợi ý vào các hệ thống giải trí, thương mại điện tử ở Việt Nam.
Đồng thời, đề tài cũng được dùng để so sánh với những nghiên cứu tiếp theo trong tương lai.7 Bố cục luận văn Quyển luận văn này bao gồm năm chương chính và nội dung của bốn chương tiếp theo được mô tả như sau: Chương 2 cung cấp một giới thiệu tổng quát về vấn đề gợi ý và hệ thống gợi ý. Nó biểu diễn quá trình gợi ý và mô tả các khái niệm cơ bản của quá trình này. Chương này cũng giới thiệu sơ lược về các kỹ thuật gợi ý chính bao gồm các kỹ thuật gợi ý có liên quan đến đề tài và các kỹ thuật khác. Nội dung chương cũng nêu các vấn đề mà các hệ thống gợi ý phải đối mặt và phân tích so sánh giữa các kỹ thuật gợi ý dựa trên những vấn đề này.
Chương 3 sẽ giới thiệu một cách thức điều chỉnh một tiếp cận gợi ý đã có nhằm cải thiện độ chính xác dự đoán. Chương này biểu diễn các mô hình của hệ thống để tổ chức lưu trữ các mục tin dùng để gợi ý và xử lý các vấn đề mà hệ thống có thể vấp phải. Chương 4 mô tả các công việc cần thực hiện để tìm các tham số học, cách thức tìm các siêu tham số khá tốt cho mô hình. Nội dung chương sẽ trình bày các kết quả huấn luyện và nó còn so sánh tiếp cận đã sử dụng của đề tài với một số tiếp cận khác thông qua biểu đồ.
Hơn nữa, chương này sẽ minh họa và giải thích một số giao diện chính của hệ thống website có tích hợp kỹ thuật gợi ý. Thông qua việc tự xây dựng một số kịch bản gợi ý để chứng minh rằng hệ thống có khả năng đối phó với một số vấn đề gợi ý. Chương 5 kết luận các công việc mà luận văn làm được, đặt các vấn đề còn tồn tại chưa giải quyết được của luận văn. Ngoài ra, chương này còn trình bày hướng phát triển tiếp theo của đề tài để cải tiến sự tối ưu cũng như độ chính xác gợi ý của hệ thống.
Hệ thống gợi ý phim ảnh với tiếp cận nhân tố trong mô hình láng giếng 3 Luận văn thạc sĩ Triệu Vĩnh Viêm - 2411016 CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG GỢI Ý VÀ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 2.1 Vấn đề gợi ý và hệ thống gợi ý Hiện nay, Việt Nam là đất nước có xu hướng hội nhập cao và trong đà phát triển chung của nền kinh tế thế giới. Từ đó sẽ xảy ra một thực trạng là các nguồn thông tin ở các lĩnh vực như giải trí, giáo dục, thương mại sẽ ngày càng lớn dần cả về số lượng và chất lượng. Sự phát triển của các lĩnh vực này trên internet sẽ làm cho người dùng đối mặt với quá tải thông tin. Do đó, trong tương lai gần những lời gợi ý là một phần không thể thiếu của cuộc sống hằng ngày mà thỉnh thoảng con người sẽ tin tưởng vào những nguồn tri thức sẵn có để đưa ra một sự lựa chọn về sở thích cũng như các hành động tiếp theo của họ.
Ví dụ, một người có thể đọc các thông tin tổng quát về các bộ phim trên các tờ báo để chọn lựa phim mà họ sẽ xem, hay là một cách nhìn khác là một người có thể đến một cửa hàng bán CD phim mà họ đã từng mua trước đây để có được những lời gợi ý xem các CD phim có thể họ sẽ thích từ chủ cửa hàng này. Tồn tại các nhân tố của CD phim mà ảnh hưởng đến sở thích của người mua. Các ví dụ này sẽ giúp chúng ta hình thành khái niệm về sự gợi ý trên các hệ thống trực tuyến (online). Một hệ thống gợi ý (Recommender System – RS) là một hệ thống thông minh mà tính toán được các đề xuất cho các sưu liệu đến người dùng.
Nó sử dụng những lịch sử hành vi trước đây của người dùng để đề xuất các mục tin mà có thể họ sẽ thích. Ví dụ, hệ thống sẽ cố gắng dự đoán các sở thích của người dùng thông qua việc xếp hạng cho những mục tin cụ thể. Hệ thống thông minh này sẽ tính toán được một danh sách có thứ tự các mục tin được xếp hạng đến người dùng cụ thể. Điều này còn được gọi là lời gợi ý cá nhân của một hệ thống trực tuyến [22].
Theo thống kê trong [17], Youtube được sáng lập vào tháng 2/2005, nó đã nhanh chóng trở thành một trong các website chia sẽ video phổ biến nhất thế giới hiện nay. Người dùng đến với youtube khám phá, xem và chia sẽ các video (tự tạo, nguyên gốc). Mỗi ngày, trên một tỷ video clip được tạo ra xuyên qua hàng triệu video bởi hàng triệu người dùng, và mỗi phút người dùng tải trên 24 giờ video lên Youtube. Sự thành công của Youtube cũng nhờ vào khả năng gợi ý của hệ thống.
Nền tảng của hệ gợi ý cần xem xét là khoa học thực nghiệm, thuyết tương đối, tìm kiếm thông tin và các thuyết về dự báo (dự đoán) [1]. Trong những năm giữa thập niên 90, các hệ gợi ý đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu độc lập khi những nhà nghiên cứu bắt đầu tập trung vào các vấn đề về sự gợi ý tường minh mà tin cậy Hệ thống gợi ý phim ảnh với tiếp cận nhân tố trong mô hình láng giếng 4 Luận văn thạc sĩ Triệu Vĩnh Viêm - 2411016 dựa trên các đánh giá có cấu trúc và xuất bản những tờ báo đầu tiên của lĩnh vực này [1]. Với một nhìn nhận tổng quát thì vấn đề gợi ý được quy về việc dự đoán xếp hạng cho các mục tin mà người dùng chưa từng thấy. Sau khi dự đoán xếp hạng xong thì các mục tin được ước lượng dự đoán cao nhất sẽ có thể được đề xuất đến người dùng.2 Tổng quát hệ thống gợi ý Các mục tin Cập nhật được đề xuất sở thích Rate, rerate, browse, transactions,.