面向书法体验设备的个性化推荐系统研究

发布时间：2020-07-29 10:28

【摘要】：以软笔书法数字化创作为核心功能的互动式书法体验设备是一种新型的文化体验装备,该设备集成的书法资源具有数据量大、类型繁多和同质性强的特点,使得体验用户难以在海量资源中高效地搜索到比较感兴趣的资源,造成用户在体验时产生新的问题,如书法临摹时体验差、粘性低等。针对该问题,本文提出并实现了书法字资源个性化推荐技术,通过混合推荐模式,捕捉用户兴趣,实现有效的信息过滤,并主动向用户推荐其可能感兴趣的资源。实验验证了本文提出的方法对上述问题的有效性。本文的主要研究工作如下:(1)针对书法字资源的特点和书法体验设备用户行为的特点,进行分析归纳,比较分析了不同的个性化推荐算法的适用性。(2)研究了基于VGG 16的书法字特征提取技术,实现了从书法字资源中提取特征向量,研究了基于LDA主题模型的用户行为特征提取技术,实现了对用户行为数据的特征提取。(3)研究了针对书法字资源和书法体验设备用户的混合推荐策略,其中基于内容推荐部分通过深度学习模型将书法字映射到同一向量空间中,构建书法字之间的向量关系;协同过滤部分通过主题模型方法,将高维的“用户-书法字”空间映射到低维空间,构建“用户-书写主题”矩阵,解决数据稀疏性难题;构建瀑布式混合推荐模型,通过逐级过滤的方式得到最终推荐结果,并对推荐结果进行了验证。(4)研发了面向书法体验设备的书法字资源个性化推荐系统,包括了输入输出模块、数据分析模块和推荐引擎模块等,通过API接口为书法体验设备提供个性化推荐功能。本文针对书法体验设备的书法资源数据量大、类型繁多和同质性强等特点导致的用户体验性差和粘性低等问题,提出了书法字资源个性化推荐方法,并通过实验验证了所提出方法的准确性。研究成果对提升书法体验设备的用户体验有重要的工程指导意义。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：J292.1;TP391.3
【图文】：

书法,互动式,用户界面,设备

设备所包含的功能有自由书写、名作临摹、书法知识库、书法字典、书法游戏、本馆资源等功能，设备用户界面如图 2-2 所示。其中，用户能够通过自由书写功能在设备面板上进行自由创作，书写工具为普通软笔，互动式书法体验设备能够实时还原用户的笔触运行轨迹，用户创作完毕后，通过扫描二维码，能够将创作内容上传到用户手机微信客户端中，同时将用户信息和创作内容上传至后台数据库。名作临摹功能为用户自行选择名家作品，采用临摹的方式进行书写，但是由于字帖数量庞大，同时在体验过程中，访问设备的用户量也在持续增加，每位用户实际临摹的字体资源较少，用户行为数据稀疏性较高，无法对用户进行有效的推荐，导致用户往往不能找到自己感兴趣的字帖，失去使用兴趣。因此，需要利用用户行为数据和书法字资源数据，设计相应推荐算法，在用户体验时能得到感兴趣的书法资源推荐；书法知识库中包含各种与书法练习相关的信息，如书写技巧、运笔方式、布局方法等；书法字典中包含大量不同书体的书法字，并提供检索功能，帮助用户进行书法字检索；书法游戏中包含几个与书法相关的小游戏，增加趣味性；本馆资源为面向场馆的功能，由放置书法体验设备的场馆自定义其功能。

矩阵图,书法字,矩阵,主题

文档生成过程如图 3-2 所示，主关的主题。词语“研究”和“科-词分布中概率较大。同理，词中的概率较大。文档 1 和文档由主题 1 和主题 2 按照一定的字，表示该词的所属主题，词语析，本文使用 LDA 方法，根据用户书法体验设备的用户行为数据，为信息建立向量空间模型[49]，其3 所示，进行训练。

模型图,模型图,主题分布,书法字

图 3-5 LDA 模型图Fig.3-5 Diagram of LDA的数学模型由 2 个分布构成：用户-书写主题分布，以及其数学表达式如下：-书写主题分布：狄利克雷分布( )( )1 1,1 11=kKkD KkKm km kkkp = = == 多项式分布( ),,1 1=m kD Knm km kp t = = 主题-书法字狄利克雷分布

【参考文献】