tf2矩陣分解

學習使用tf2原始的梯度寇荧,計算矩陣分解卧惜;和學習保存權(quán)重和讀取權(quán)重

  1. 基于公式当窗,計算梯度


    image.png
  2. 實現(xiàn)代碼

import tensorflow as tf
import numpy as np
import pandas as pd
import sys
from sklearn import preprocessing

learning_rate = 0.1
is_train = True

class Model(object):
    def __init__(self, num_users, num_items, k):
        #用戶類型數(shù)
        self.num_users = num_users
        #物品數(shù)
        self.num_items = num_items
        #特征數(shù)
        self.k = k
        #用戶感興趣物品類型特征embedding
        self.feature_user = tf.Variable(tf.random.normal([num_users, k]))  # 生成10*1的張量
        #物品類型特征embedding
        self.feature_item = tf.Variable(tf.random.normal([num_items, k]))
        self.ckpt = self.makeCheckpoint()
    def __call__(self, user_ids, item_ids):
        embbeding_u = tf.nn.embedding_lookup(self.feature_user, list(np.array(user_ids)-1))
        embbeding_i = tf.nn.embedding_lookup(self.feature_item, list(np.array(item_ids)-1))
        #user_feature*item_feature轉(zhuǎn)置丐箩,獲取用戶與某個物品的評價(對角線上的值)
        rt_ui = tf.linalg.diag_part(tf.matmul(embbeding_u, embbeding_i, transpose_b=True))
        return rt_ui

    def get_user_embbeding(self, user_ids):
        embbeding_u = tf.nn.embedding_lookup(self.feature_user, list(np.array(user_ids)-1))
        return embbeding_u

    def get_items_embbeding(self, item_ids):
        embbeding_i = tf.nn.embedding_lookup(self.feature_item, list(np.array(item_ids)-1))
        return embbeding_i

    def makeCheckpoint(self):
        return tf.train.Checkpoint(
            feature_user=self.feature_user,
            feature_item=self.feature_item)

    def saveVariables(self):
        self.ckpt.save('./save/ckpt')

    def restoreVariables(self):
        #恢復self.feature_user和self.feature_item值
        status = self.ckpt.restore(tf.train.latest_checkpoint('./save'))
        status.assert_consumed()  # Optional check

def loss(predicted_y, desired_y, embbeding_u, embbeding_i, ld):
  plos = tf.reduce_mean(tf.square(predicted_y - desired_y))
  plos_w = tf.reduce_mean(ld*tf.multiply(embbeding_u, embbeding_u)) + tf.reduce_mean(ld*tf.multiply(embbeding_i, embbeding_i))
  plos = plos + plos_w
  return plos

# 定義優(yōu)化器
optimizer = tf.optimizers.SGD(learning_rate)

def train(model, inputs_user_ids, inputs_item_ids, outputs, idx):
    with tf.GradientTape() as t:
        current_loss = loss(model(inputs_user_ids, inputs_item_ids), outputs,
                            model.get_user_embbeding(inputs_user_ids),
                            model.get_items_embbeding(inputs_item_ids), 0.001)
    if idx % 100000 == 0:
        print('idx:%d, loss:%f' % (idx, current_loss))

    gradients = t.gradient(current_loss, [model.feature_user, model.feature_item])
    optimizer.apply_gradients(zip(gradients, [model.feature_user, model.feature_item]))



df = pd.read_csv('./data/ml-1m/ratings.dat', sep='\t', names=['user', 'item', 'rating', 'timestamp'], header=None)
df = df.drop('timestamp', axis=1)

# 開始數(shù)據(jù)處理
num_items = df.item.nunique()
num_users = df.user.nunique()
print("USERS: {} ITEMS: {}".format(num_users, num_items))

r = df['rating'].values.astype(float)
min_max_scaler = preprocessing.MinMaxScaler()
x_scaled = min_max_scaler.fit_transform(r.reshape(-1,1))
df_normalized = pd.DataFrame(x_scaled)
df['rating'] = df_normalized

user_ids = df['user'].values.astype(int)
item_ids = df['item'].values.astype(int)
outputs = df['rating'].values.astype(float)

print(len(user_ids), len(item_ids), len(outputs))
#最大用戶id
max_user_id = np.amax(user_ids)
#最大電影id
max_item_id = np.amax(item_ids)

model = Model(max_user_id, max_item_id, 20)

if is_train:
    print(model.feature_user[:10])

    max_len = len(user_ids)
    batch_size = 2000
    epochs = range(1000)
    for epoch in epochs:
        cur_idx = 0
        print('Epoch %2d' % (epoch))
        while True:
            start_idx = cur_idx
            end_idx = cur_idx + batch_size
            if start_idx >= max_len:
                break
            if end_idx > max_len:
                end_idx = max_len

            cur_user_ids = user_ids[start_idx:end_idx]
            cur_item_ids = item_ids[start_idx:end_idx]
            cur_outputs = outputs[start_idx:end_idx]

            train(model, cur_user_ids, cur_item_ids, cur_outputs, cur_idx)
            cur_idx += batch_size

        print(model.feature_user[0:1])
        #保存權(quán)重
        model.saveVariables()
else:
    model.restoreVariables() #讀取權(quán)重

print('===========================================')
u1rate = tf.squeeze(tf.matmul(model.feature_user[0:1], model.feature_item, transpose_b=True))
print(u1rate);
# 獲取最大值的前10個物品
print(tf.argsort(u1rate, direction='DESCENDING')[0:10])
print('===========================================')

u1rate = tf.squeeze(tf.matmul(model.feature_user[1:2], model.feature_item, transpose_b=True))
print(u1rate);
# 獲取最大值的前10個物品
np.set_printoptions(threshold=sys.maxsize)
print(tf.argsort(u1rate, direction='DESCENDING')[0:10].numpy())
print('===========================================')

  1. github代碼
    https://github.com/wengmingdong/tf2-stu/tree/master/recommender
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末晋控,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子茫虽,更是在濱河造成了極大的恐慌刊苍,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 210,978評論 6 490
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件濒析,死亡現(xiàn)場離奇詭異正什,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機号杏,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 89,954評論 2 384
  • 文/潘曉璐 我一進店門婴氮,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人盾致,你說我怎么就攤上這事莹妒。” “怎么了绰上?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 156,623評論 0 345
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長渠驼。 經(jīng)常有香客問我蜈块,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 56,324評論 1 282
  • 正文 為了忘掉前任百揭,我火速辦了婚禮爽哎,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘器一。我一直安慰自己课锌,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 65,390評論 5 384
  • 文/花漫 我一把揭開白布祈秕。 她就那樣靜靜地躺著渺贤,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪请毛。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上志鞍,一...
    開封第一講書人閱讀 49,741評論 1 289
  • 那天,我揣著相機與錄音方仿,去河邊找鬼固棚。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛仙蚜,可吹牛的內(nèi)容都是我干的此洲。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 38,892評論 3 405
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼委粉,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼呜师!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起艳丛,我...
    開封第一講書人閱讀 37,655評論 0 266
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤匣掸,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后氮双,有當?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體碰酝,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 44,104評論 1 303
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 36,451評論 2 325
  • 正文 我和宋清朗相戀三年戴差,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了送爸。 大學時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 38,569評論 1 340
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡暖释,死狀恐怖袭厂,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤释簿,帶...
    沈念sama閱讀 34,254評論 4 328
  • 正文 年R本政府宣布谎倔,位于F島的核電站,受9級特大地震影響橄杨,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏秘症。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 39,834評論 3 312
  • 文/蒙蒙 一式矫、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望乡摹。 院中可真熱鬧,春花似錦采转、人聲如沸聪廉。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 30,725評論 0 21
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽板熊。三九已至,卻和暖如春惯悠,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間邻邮,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 31,950評論 1 264
  • 我被黑心中介騙來泰國打工克婶, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留筒严,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 46,260評論 2 360
  • 正文 我出身青樓情萤,卻偏偏與公主長得像鸭蛙,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子筋岛,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 43,446評論 2 348

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容