基于Web套接字和协同过滤算法的在线咨询系统研究

摘要

近年来，随着Internet用户群的不断增长和软件开发水平的显著提高，在线咨询系统普遍应用在企业、政府、教育等机构以及娱乐、购物、社交网络。目前一般采用Ajax、Comet、XHR等轮询和长连接等技术，实现咨询信息的实时交互，但这些技术存在信息延迟、乱序甚至丢失，导致实时性和可靠性不高。另一方面，面对海量的信息，对推荐算法的精确度和扩展性也有更高的要求。因此，如何保证在线咨询系统的实时性和可靠性，并提高推荐的精确度和可扩展性，成为亟待解决的问题。本文研究基于Web套接字和协同过滤算法的在线咨询系统，主要的工作如下:
　　(1)针对在线咨询系统的实时性和可靠性问题，本文对Ajax Polling、Comet、Web套接字等技术进行了分析比较，并提出一种基于Web套接字和Flash桥接的实现方案。该方案采用HTML5Web套接字实现实时数据的交换，采用Flash桥接机制达到低版本浏览器对Web套接字的兼容的目的。实验结果表明，该方案能够显著提高在线咨询的实时性和可靠性。
　　(2)针对于协同过滤算法中的准确性和扩展性问题，本文首先分析了现有的Slope one和加权Slope One算法因内存瓶颈存在扩展性不高的问题。在此基础上，提出一种基于分布式的加权Slope One改进算法，该算法通过分布式训练，将每个任务中的中间数据直接载入内存并行计算，解决内存瓶颈;此外依据项目相似度来改进加权Slope One。实验结果表明，改进算法在扩展性和精确度方面都优于原有的算法。
　　(3)结合以上研究工作，本文实现了一个在线咨询系统，并进行了实验和系统测试，验证了本文提出的设计方案和提出的改进算法。

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摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 本文研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 研究的主要内容

1．4 本文结构

第2章 Web实时方案与协同过滤算法概述

2．1 Web实时方案

2．1．1 服务器推

2．1．2 Ajax轮询

2．1．3 Comet技术

2．1．4 Flash XML套接字

2．2 Slope One协同过滤算法

2．2．1 Slope One算法

2．2．2 加权Slope One算法

2．2．3 Slope One算法分析

2．3 本章小结

第3章 基于Web套接字和Flash桥接的实时方案

3．1 Web实时方案的分析

3．2 基于Web套接字和Flash桥接的实时方案

3．3 仿真实验与结果分析

3．3．1 实验设计

3．3．2 实验结果与分析

3．3．3 实验结论

3．4 本章小结

第4章 基于分布式的加权Slope One改进算法

4．1 基于分布式的加权Slope One算法

4．1．1 MapReduce模式

4．1．2 基于分布式的加权Slope One算法设计

4．2 基于加权Slope One的改进算法

4．2．1 项目距离

4．2．2 项目相似度

4．2．3 基于项目相似度的加权

4．2．4 算法实现

4．3 仿真实验与结果分析

4．3．1 数据集

4．3．2 测量标准

4．3．3 实验结果与分析

4．4 本章小结

第5章 在线咨询系统的设计与实现

5．1 系统需求

5．1．1 功能需求

5．1．2 非功能需求

5．1．3 运行环境需求

5．2 系统架构

5．3 系统设计

5．3．1 系统层次结构

5．3．2 构建Web套接字服务

5．3．3 构建协同过滤算法服务

5．4 系统实现

5．4．1 用户模块

5．4．2 通信模块

5．4．3 系统推荐模块

5．4．4 后台管理模块

5．5 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所获软件著作权目录