Gestion de données de recommandation à très large échelle

Managing recommendation data in large scale

• Auteur / Autrice : Modou Gueye
• Direction : Talel Abdessalem, Hubert Naacke
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et Réseaux
• Date : Soutenance le 15/12/2014
• Etablissement(s) : Paris, ENST
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris (1992-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Traitement et communication de l'information (Paris ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Salima Benbernou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Samba Ndiaye
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hubert Kadima, Rokia Missaoui

Mots clés

Mots clés contrôlés

Recherche sur Internet

Systèmes de recommandation (informatique)

Mots clés libres

Passage à l'échelle

Factorisation de matrices

Filtrage collaboratif

Réseau social

Recommandation de tag

Scalability

Matrix factorization

Collaborative filtering

Social network

Tag recommendation

Recommender systems

Résumé

Cette thèse s'intéresse à la problématique de passage à l'échelle des systèmes de recommandations. Dans ce cadre, nous proposons deux algorithmes de recommandation passant à l'échelle tout en délivrant une bonne qualité de recommandation. Dans nos premiers travaux, nous considérons l'utilisation de la factorisation de matrice pour prédire les avis des utilisateurs dans des contextes dynamiques où les utilisateurs soumettent sans cesse de nouveaux avis sur des objets. Il est difficile d'y tenir un modèle de prédiction à jour. Nous proposons un modèle de factorisation utilisant plusieurs biais locaux décrivant de façon plus élaborée les comportements des utilisateurs. Leur coût de calcul faible permet de les ajuster à la volée, lorsque de nouvelles notes arrivent. Ils assurent ainsi la robustesse du modèle dans un contexte dynamique, tout en garantissant une meilleure qualité au cours le temps. Nous nous sommes aussi intéressés à la recommandation de tags dans les réseaux sociaux. Notre proposition s'appuie sur l'algorithme des plus proches voisins. Cependant, nous déterminons dynamiquement le nombre optimal de voisins à utiliser. Notre approche prend en compte les avis des voisins indirects en étendant la relation de proximité entre les utilisateurs. Nos expérimentations ont démontré l'efficacité de cette approche qui peut être adaptée à bien d'autres types de recommandation. Enfin, nous proposons une technique d'optimisation du nombre d'objets à recommander en fonction du contexte. L'idée étant ici de chercher le nombre optimal d'objets à proposer à l'utilisateur, de telle sorte que la probabilité qu'il les choisisse tous soit la plus élevée.

In this thesis, we address the scalability problem of recommender systems. We propose accu rate and scalable algorithms. We first consider the case of matrix factorization techniques in a dynamic context, where new ratings..are continuously produced. ln such case, it is not possible to have an up to date model, due to the incompressible time needed to compute it. This happens even if a distributed technique is used for matrix factorization. At least, the ratings produced during the model computation will be missing. Our solution reduces the loss of the quality of the recommendations over time, by introducing some stable biases which track users' behavior deviation. These biases are continuously updated with the new ratings, in order to maintain the quality of recommendations at a high leve for a longer time. We also consider the context of online social networks and tag recommendation. We propose an algorithm that takes account of the popularity of the tags and the opinions of the users' neighborhood. But, unlike common nearest neighbors' approaches, our algorithm doe not rely on a fixed number of neighbors when computing a recommendation. We use a heuristic that bounds the network traversai in a way that allows to faster compute the recommendations while preserving the quality of the recommendations. Finally, we propose a novel approach that improves the accuracy of the recommendations for top-k algorithms. Instead of a fixed list size, we adjust the number of items to recommend in a way that optimizes the likelihood that ail the recommended items will be chosen by the user, and find the best candidate sub-list to recommend to the user.