Algorithm of a Culturally Sensitive Recommender System to Solve Cold Start Problems

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

A fundamental problem faced by modern recommendation systems is the cold-start phenomenon, which is the inability to generate personalized recommendations when historical data on user preferences is scarce. Traditional methods of solving this problem involve collecting information through questionnaires or involving data from third-party sources, which may lead to compromising user privacy. In this paper, we propose an algorithm based on Hofstede’s cultural measurement theory to generate recommendations without the need to obtain personal data directly. The algorithm establishes links between users by analyzing their cultural characteristics, which helps to improve the accuracy of preference prediction. To further improve the results, a matrix factorization method is applied to identify hidden patterns in user preferences even in the absence of explicit system interaction data. The effectiveness of the approach proposed by the authors has been confirmed during experiments on the WS-Dream dataset. The results demonstrate that taking cultural factors into account can significantly improve the quality of recommendations, especially in cold-start environments. The integration of the matrix factorization method facilitates more accurate modeling of latent factors affecting user choice and allows recommendations to be adjusted according to the identified patterns. Incorporating cultural characteristics into the recommendation process outperforms conservative methods based solely on behavioral data and provides a more personalized approach to new users.

Толық мәтін

##article.viewOnOriginalSite##

Авторлар туралы

Alexander Sukhorukov

Plekhanov Russian University of Economics

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: Sukhorukov.AI@rea.ru
ORCID iD: 0000-0001-5164-3135
SPIN-код: 6563-5403
Scopus Author ID: 57193715398

Dr. Sci. (Eng.); Professor of the Basic Department of Project and Program Management of Capital Group

Ресей, Moscow

Anatoly Starostin

Russian Customs Academy

Email: as.starostin@customs-academy.ru
SPIN-код: 3159-2912

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Acting Head of the Department of Applied Informatics

Ресей, Lyubertsy

Alexander Medvedev

Russian Biotechnological University

Email: medvedevav@mgupp.ru
ORCID iD: 0000-0003-1918-1967
SPIN-код: 6369-3593
Scopus Author ID: 58565470100

Cand. Sci. (Econ.), Associate Professor of the Department of Informatics and Computer Science of Food Production

Ресей, Moscow

Nadezhda Belova

Russian Biotechnological University

Email: bnn.belova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7577-1721
SPIN-код: 1324-8476
Scopus Author ID: 57220545069

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Department of Informatics and Computer Science of Food Production

Ресей, Moscow

Ekaterina Lemdyasova

Russian Biotechnological University

Email: lemdyasova@yandex.ru
Ресей, Moscow

Әдебиет тізімі

  1. Brusilovsky P. Access to social information: the other side of the social web. In: International Conference on Current Trends in Theory and Practice of Computer Science. Springer, 2008. Pp. 5–22.
  2. Bezuglova N.P. Girt Hofstede’s model of four parameters of culture. Bulletin of Moscow State University of Culture and Arts. 2008. No. 5. Pp. 29–32. (In Rus.)
  3. Adomavicius G., Tuzhilin A. Toward the next generation of recommender systems: An overview of the state of the art and possible extensions. In: IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering 17.6. 2005. Pp. 734–749.
  4. Vorontsov K., Potapenko A. Tutorial on probabilistic topic modeling: Additive regularization for stochastic matrix factorization. In: International Conference on Image, Social Network and Text Analysis x000D. Springer, 2014. Pp. 29–46.
  5. Obolensky D.M., Shevchenko V.I. Review of modern methods of building recommendation systems – content-based and hybrid systems. In: Collection of articles of the All-Russian scientific and technical conference of students, graduate students and young scientists “The World of Computer Technologies” (Sevastopol, April 5–9, 2021). Sevastopol: Sevastopol State University, 2021. Pp. 151–156.
  6. Medvedev A.V., Medvedev A.A. Forecasting financial markets using advanced machine learning algorithms. In: E3S Web of Conferences. 2023. No. 403. Art. 08007.
  7. Medvedev A.V., Medvedev A.A. Development of a mathematical model for planning team readiness for IT solution implementation projects. In: E3S Web of Conferences. 2023. No. 403. Art. 01030.
  8. Medvedev A.V., Medvedev A.A., Shuchkov M.D. Concept of food management using RFID technology: Minimizing losses and increasing consumer awareness. Computational Nanotechnology. 2024. Vol. 11. No. 1. Pp. 85–93. (In Rus.). doi: 10.33693/2313-223X-2024-11-1-85-93. EDN: DXHSQM.
  9. Dimitrieva A.I., Popov A.P., Kovalenko A.V. et al. Toward the selection of machine learning model for detection of blood forming elements of farm animals. Bulletin of Chuvash State Agrarian University. 2023. No. 1 (24). Pp. 55–62. (In Rus.). doi: 10.48612/vch/mma8-t4ta-89nt. EDN: NGHQGA.
  10. Pyankova S.G., Ergunova O.T., Belova M.V. Neural networks as a qualitative shift in the development of technologies in the trends of the theory of noonomics. Ufa Humanitarian Scientific Forum. 2024. No. 2 (18). Pp. 126–143. (In Rus.). doi: 10.47309/2713-2358-2024-2-126-143. EDN: WYCBDX.
  11. Medvedev A.V., Medvedev A.A., Kireychenkov N.S. Implementation of RPA bots in cold supply chain logistics. Computational Nanotechnology. 2024. Vol. 11. No. 2. Pp. 35–42. (In Rus.). doi: 10.33693/2313-223X-2024-11-2-35-42. EDN: MMOQKQ.
  12. Artemyev V.S., Mokrova N.V. Method of the first approximation of the stability analysis of the electrical equipment control systems. Computational Nanotechnology. 2024. Vol. 11. No. 3. Pp. 52–56. (In Rus.). doi: 10.33693/2313-223X-2024-11-3-52-56. EDN: QGSYPS.
  13. Artemyev V.С., Maksimov A.S. Implementation of the Simoyu method for modeling transient processes of a control object. Computational Nanotechnology. 2024. Vol. 11. No. 3. Pp. 43–51. (In Rus.). doi: 10.33693/2313-223X-2024-11-3-43-51. EDN: QGRTWW.
  14. Mokrova N., Artemyev V., Hajiyev A. Design of reversible thyristor feed drive with proportional-integral controllers. Machine Science. 2024. Vol. 13. No. 2. Pp. 13–28. doi: 10.61413/IYNU7656.
  15. Tikhonov V.A., Belov V.V., Artemyev V.S. Analysis of basic models of transport flow. International Journal of Applied and Fundamental Research. 2017. No. 3-2. Pp. 175–177. (In Rus.)
  16. Ahmedov B., Artemyev V., Kaya H. Modelling of automatic control system on an electronic model. Machine Science. 2024. Vol. 13. No. 2. Pp. 65–76. doi: 10.61413/RSGZ7710.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
2. Fig. 1. Decomposition algorithm framework based on cultural distance

Жүктеу (225KB)
3. Fig. 2. Schematic of matrix decomposition

Жүктеу (200KB)
4. Fig. 3. Decomposition diagram of user cold start

Жүктеу (55KB)
5. Fig. 4. Top-K’s impact on prediction accuracy (density 0.1)

Жүктеу (245KB)
6. Fig. 5. Influence of parameter α on prediction accuracy (density 0.1)

Жүктеу (231KB)
7. Fig. 6. The effect of the parameter γ on the accuracy of prediction (density 0.1)

Жүктеу (234KB)


Лицензия сипаттамасына сілтеме: https://www.urvak.ru/contacts/

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».