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Mahout:サンプル1:はじめてのレコメンド

Last-modified: 2013-08-24 (土) 02:14:21 (3898d)
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Mahout:環境構築

Mahout:サンプル1:はじめてのレコメンド

Mahoutを使った初めてのレコメンドです。

まあ、Mahout本に記載されているサンプルを実行してるだけですがw

※Mahout本にはimportするクラスとか書いてないけど、きっとサンプルソースはコーディングせずにDLして使ってね!ってことなんだよねw それとも、それぐらい解決できない人はそもそも対象外ですよ、ってことなのかなw

サンプルコード

うだうだ長いですが、端的には

  • DataModel?にデータを食わせて
  • Simirarityを計算させて
  • Neighborhoodを計算させて
  • そいつらを元にRecommenderを生成して
  • RecommenderにレコメンドするユーザID(1)と提示(レコメンデーション)させるアイテム数(1)を渡しているってことです。

RecommenderIntro?.java

package test1;

import java.io.File;
import java.util.List;

import org.apache.mahout.cf.taste.impl.model.file.FileDataModel;
import org.apache.mahout.cf.taste.impl.neighborhood.NearestNUserNeighborhood;
import org.apache.mahout.cf.taste.impl.recommender.GenericUserBasedRecommender;
import org.apache.mahout.cf.taste.impl.similarity.PearsonCorrelationSimilarity;
import org.apache.mahout.cf.taste.model.DataModel;
import org.apache.mahout.cf.taste.neighborhood.UserNeighborhood;
import org.apache.mahout.cf.taste.recommender.RecommendedItem;
import org.apache.mahout.cf.taste.recommender.Recommender;
import org.apache.mahout.cf.taste.similarity.UserSimilarity;


public class RecommenderIntro {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		DataModel model = new FileDataModel(new File("data/data1/intro.csv"));
		
		UserSimilarity similarity = new PearsonCorrelationSimilarity(model);
		
		UserNeighborhood neighborhood = new NearestNUserNeighborhood(2, similarity, model);
		
		Recommender recommender = new GenericUserBasedRecommender(
				model, neighborhood, similarity);
		
		List<RecommendedItem> recommendations = recommender.recommend(1, 1);
		
		for (RecommendedItem recommendation : recommendations){
			System.out.println(recommendation);
		}
	}
}

サンプルで使用するデータは「data/data1/intro.csv」としてます。

■data/data1/intro.csv

1,101,5.0
1,102,3.0
1,103,2.5

2,101,2.0
2,102,2.5
2,103,5.0
2,104,2.0

3,101,2.5
3,104,4,5
3,105,4.5
3,107,5.0

4,101,5.0
4,103,3.0
4,104,4.5
4,106,4.0

5,101,4.0
5,102,3.0
5,103,2.0
5,104,4.0
5,105,3.5
5,106,4.0

して、サンプルの実行結果は以下のとおり。

SLF4J: Class path contains multiple SLF4J bindings.
SLF4J: Found binding in [jar:file:/opt/extend/mahout/Mahout1/lib-mahout/lib/slf4j-jcl-1.6.1.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: Found binding in [jar:file:/opt/extend/mahout/Mahout1/lib-mahout/lib/slf4j-log4j12-1.6.1.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#multiple_bindings for an explanation.
13/04/12 22:49:17 INFO file.FileDataModel: Creating FileDataModel for file data/data1/intro.csv
13/04/12 22:49:17 INFO file.FileDataModel: Reading file info...
13/04/12 22:49:17 INFO file.FileDataModel: Read lines: 21
13/04/12 22:49:17 INFO model.GenericDataModel: Processed 5 users
RecommendedItem[item:104, value:4.257081]

ほっほー、とりあえず、結果が出力されましたw

結果としては、「ユーザ1に1つアイテムをレコメンドせい」という要求に対して「104ってやつがスコア4.26でおすすめです」と言うことですな。

じゃあ、レコメンドさせるアイテムを2にすると以下のようになります。

ソース上のここ

List<RecommendedItem> recommendations = recommender.recommend(1, 1);

List<RecommendedItem> recommendations = recommender.recommend(1, 2);

に修正して実行!っと。するとこんな感じです。

SLF4J: Class path contains multiple SLF4J bindings.
SLF4J: Found binding in [jar:file:/opt/extend/mahout/Mahout1/lib-mahout/lib/slf4j-jcl-1.6.1.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: Found binding in [jar:file:/opt/extend/mahout/Mahout1/lib-mahout/lib/slf4j-log4j12-1.6.1.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#multiple_bindings for an explanation.
13/04/12 23:21:42 INFO file.FileDataModel: Creating FileDataModel for file data/data1/intro.csv
13/04/12 23:21:43 INFO file.FileDataModel: Reading file info...
13/04/12 23:21:43 INFO file.FileDataModel: Read lines: 21
13/04/12 23:21:43 INFO model.GenericDataModel: Processed 5 users
RecommendedItem[item:104, value:4.257081]
RecommendedItem[item:106, value:4.0]

なるほど、2つのアイテムがレコメンドされた!そりゃあそうかw

レコメンダの評価

Mahout本では、いきなり次に、レコメンダの評価の話に移ります。

「評価ってなに?」って感じだけど、3回くらい読んで何となくわかった気になってます。

まあ、評価って「存在するデータの一部を使用してレコメンダを作成し、残りの一部(全部)のデータを使って、レコメンダで計算させた結果と、実際の値を比較し、評価する」ってこと見たいです。

上のサンプルを、評価を実行するように改変したコードは以下のとおり。なお、データは変わりません。

RecommenderIntroAndEvaluation?.java

package test1;

import java.io.File;

import org.apache.mahout.cf.taste.common.TasteException;
import org.apache.mahout.cf.taste.eval.RecommenderBuilder;
import org.apache.mahout.cf.taste.eval.RecommenderEvaluator;
import org.apache.mahout.cf.taste.impl.eval.AverageAbsoluteDifferenceRecommenderEvaluator;
import org.apache.mahout.cf.taste.impl.model.file.FileDataModel;
import org.apache.mahout.cf.taste.impl.neighborhood.NearestNUserNeighborhood;
import org.apache.mahout.cf.taste.impl.recommender.GenericUserBasedRecommender;
import org.apache.mahout.cf.taste.impl.similarity.PearsonCorrelationSimilarity;
import org.apache.mahout.cf.taste.model.DataModel;
import org.apache.mahout.cf.taste.neighborhood.UserNeighborhood;
import org.apache.mahout.cf.taste.recommender.Recommender;
import org.apache.mahout.cf.taste.similarity.UserSimilarity;
import org.apache.mahout.common.RandomUtils;


public class RecommenderIntroAndEvaluation {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		RandomUtils.useTestSeed();
		DataModel model = new FileDataModel(new File("data/data1/intro.csv"));
		
		RecommenderEvaluator evaluator = 
				new AverageAbsoluteDifferenceRecommenderEvaluator();
		
		RecommenderBuilder builder = new RecommenderBuilder(){
			@Override
			public Recommender buildRecommender(DataModel model) 
					throws TasteException {
				UserSimilarity similarity = 
						new PearsonCorrelationSimilarity(model);
				
				UserNeighborhood neighborhood = 
						new NearestNUserNeighborhood(2, similarity, model);
				
				return new GenericUserBasedRecommender(
						model, neighborhood, similarity);				
			}
		};
		// 70%のデータを使用してRecommenderを作成し、30%のデータを使用して評価を実行
		double score = evaluator.evaluate(builder,null,model,0.7,1.0);
		System.out.println(score);
	}
}

実行結果は以下のとおり。

SLF4J: Class path contains multiple SLF4J bindings.
SLF4J: Found binding in [jar:file:/opt/extend/mahout/Mahout1/lib-mahout/lib/slf4j-jcl-1.6.1.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: Found binding in [jar:file:/opt/extend/mahout/Mahout1/lib-mahout/lib/slf4j-log4j12-1.6.1.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#multiple_bindings for an explanation.
13/04/12 23:38:18 INFO file.FileDataModel: Creating FileDataModel for file data/data1/intro.csv
13/04/12 23:38:18 INFO file.FileDataModel: Reading file info...
13/04/12 23:38:18 INFO file.FileDataModel: Read lines: 21
13/04/12 23:38:18 INFO model.GenericDataModel: Processed 5 users
13/04/12 23:38:18 INFO eval.AbstractDifferenceRecommenderEvaluator: Beginning evaluation using 0.7 of FileDataModel[dataFile:/opt/extend/mahout/Mahout1/data/data1/intro.csv]
13/04/12 23:38:18 INFO model.GenericDataModel: Processed 5 users
13/04/12 23:38:18 INFO eval.AbstractDifferenceRecommenderEvaluator: Beginning evaluation of 3 users
13/04/12 23:38:18 INFO eval.AbstractDifferenceRecommenderEvaluator: Starting timing of 3 tasks in 1 threads
13/04/12 23:38:18 INFO eval.StatsCallable: Average time per recommendation: 7ms
13/04/12 23:38:18 INFO eval.StatsCallable: Approximate memory used: 6MB / 31MB
13/04/12 23:38:18 INFO eval.StatsCallable: Unable to recommend in 2 cases
13/04/12 23:38:18 INFO eval.AbstractDifferenceRecommenderEvaluator: Evaluation result: 1.0
1.0

はっきり言って、何の解説も無しにこの結果だけ見てもさっぱりわかりませんw

Mahout本によると、まあ、今回使用したevaluatorは「AverageAbsoluteDifferenceRecommenderEvaluator?」で、「レコメンダが推薦するアイテムの推奨値と、実際にユーザがつけた推奨値の差の絶対値の平均を出力する」評価器らしいw

ということは、今回の評価では、レコメンダが計算し推奨値と実際にユーザがつけた推奨値は平均で1.0の誤差があるということになるらしい。

なるほどー。

また、Mahout本では「単純な平均ではなく、二乗平均平方根でもスコアづけできるよ」ってかいてあったのでやってみましたw

「RMSRecommenderEvaluator?」っていうEvaluatorを使用するらしい。

して、以下のコードをmainメソッドの最後に追加。

RecommenderEvaluator evaluator2 = new RMSRecommenderEvaluator();
double score2 = evaluator2.evaluate(builder,null,model,0.7,1.0);
System.out.println(score2);

結果はこんな感じです。

SLF4J: Class path contains multiple SLF4J bindings.
SLF4J: Found binding in [jar:file:/opt/extend/mahout/Mahout1/lib-mahout/lib/slf4j-jcl-1.6.1.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: Found binding in [jar:file:/opt/extend/mahout/Mahout1/lib-mahout/lib/slf4j-log4j12-1.6.1.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#multiple_bindings for an explanation.
13/04/13 00:05:12 INFO file.FileDataModel: Creating FileDataModel for file data/data1/intro.csv
13/04/13 00:05:12 INFO file.FileDataModel: Reading file info...
13/04/13 00:05:12 INFO file.FileDataModel: Read lines: 21
13/04/13 00:05:12 INFO model.GenericDataModel: Processed 5 users
13/04/13 00:05:12 INFO eval.AbstractDifferenceRecommenderEvaluator: Beginning evaluation using 0.7 of FileDataModel[dataFile:/opt/extend/mahout/Mahout1/data/data1/intro.csv]
13/04/13 00:05:12 INFO model.GenericDataModel: Processed 5 users
13/04/13 00:05:12 INFO eval.AbstractDifferenceRecommenderEvaluator: Beginning evaluation of 3 users
13/04/13 00:05:12 INFO eval.AbstractDifferenceRecommenderEvaluator: Starting timing of 3 tasks in 1 threads
13/04/13 00:05:12 INFO eval.StatsCallable: Average time per recommendation: 6ms
13/04/13 00:05:12 INFO eval.StatsCallable: Approximate memory used: 6MB / 31MB
13/04/13 00:05:12 INFO eval.StatsCallable: Unable to recommend in 2 cases
13/04/13 00:05:12 INFO eval.AbstractDifferenceRecommenderEvaluator: Evaluation result: 1.0
13/04/13 00:05:12 INFO eval.AbstractDifferenceRecommenderEvaluator: Beginning evaluation using 0.7 of FileDataModel[dataFile:/opt/extend/mahout/Mahout1/data/data1/intro.csv]
1.0
13/04/13 00:05:12 INFO model.GenericDataModel: Processed 5 users
13/04/13 00:05:12 INFO eval.AbstractDifferenceRecommenderEvaluator: Beginning evaluation of 3 users
13/04/13 00:05:12 INFO eval.AbstractDifferenceRecommenderEvaluator: Starting timing of 3 tasks in 1 threads
13/04/13 00:05:12 INFO eval.StatsCallable: Average time per recommendation: 1ms
13/04/13 00:05:12 INFO eval.StatsCallable: Approximate memory used: 6MB / 31MB
13/04/13 00:05:12 INFO eval.StatsCallable: Unable to recommend in 2 cases
13/04/13 00:05:12 INFO eval.AbstractDifferenceRecommenderEvaluator: Evaluation result: 1.0
1.0

うーむ、結局、今回のケースではどっちでやっても「1.0」なんだ、、、