一种融合注意力和记忆网络的序列推荐算法*

陈细玉，林 穗

(广东工业大学 计算机学院，广东 广州 510006)

0 引言

协同过滤(Collaborative Filtering，CF)[1]，分为基于用户的协同过滤(UBCF)、基于项目的协同过滤(IBCF)和基于模型的协同过滤。基于用户的协同过滤是根据用户的历史行为计算出用户之间的相似度，将相似度高的用户的历史项目推荐给该用户；基于项目的协同过滤是计算项目之间的相似度，推荐与该用户历史项目相似度高且历史行为中没有的项目。基于模型的协同过滤如矩阵分解(Matrix Factorization，MF)[2]通过用户和项目的低维特征向量预测评分进行推荐；EBESU T[3]等人提出协同记忆网络，使用记忆网络学习用户-项目对的特定邻居，用户和项目记忆共同利用邻居来产生排名分数。这些模型通常对静态的用户和项目交互进行建模，所表示的用户偏好是静态的。

但在现实生活中，用户的历史行为是动态的，人们的兴趣是随着时间变化的。早先的基于马尔科夫链的序列推荐[4]将项目之间的转移矩阵分解为两个低秩矩阵，此序列推荐取得了良好的效果，然而k阶马尔科夫链只能根据有限的前k个行为预测下一个行为。近年来基于循环神经网络(Recurrent Neural Network，RNN)的序列推荐能够依赖更多用户历史行为。FU H等人[5]使用双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)捕获项目的序列特征，取得了更好的推荐效果。下一个项目的预测并不取决于用户所有的历史项目，只与部分有关联，且对当前的预测影响是不一致的。LUO A等人[6]提出了自适应注意感知门控循环单元(3AGRU)，采用注意力机制来适应用户顺序偏好的表示。……