추천 시스템ㅣ하이브리드 추천 시스템 중심 개념 및 구현

신 영·2024년 8월 20일

Machine Learning

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✅ 추천 시스템이란?

정보 필터링 기술의 일종으로, 특정 고객이 관심을 가질 만 한 정보를 추천하는 시스템

  • 맞춤형 경험 제공 가능
  • 시간 단축 : 검색 및 항목을 타지 않고 direct로 콘텐츠 추천
  • 커버리지 확보 : 예측 못한 콘텐츠를 접하게 하여 사용자가 선택하는 콘텐츠 폭을 넓혀줌

✅ 추천 시스템의 분류

추천 시스템은 사이트 특성에 따라 사용하는 알고리즘이 다르기 때문에 명확하게 분류가 어렵지만 기반 알고리즘에 따라 분류할 수 있음

📌 연관성 규칙 분석(장바구니 알고리즘, Association Rules)

  • 추천 시스템의 대표적이고 고전적인 알고리즘
  • 알고리즘에 대한 이해도가 높고 실제 효과도 뛰어남
  • 사람들의 장바구니를 분석하여 통계를 쌓고 연관을 찾음
  • 지지도, 신뢰도, 향상도를 이용하여 추천
  • 콘텐츠를 분석하지 않고 사람들의 행동을 기반으로 분석하기 때문에 행동 기반 알고리즘으로 분류 가능

📌 협업 필터링(Collaborative Filtering)

  • 사람들의 행동을 모아 나와 가장 유사한 사람이나 아이템을 찾아주는 방식
  • 보통 User-Based Filtering을 말함
  • 기존에 쌓여있는 데이터를 기반으로 추천하기 때문에 신규 고객 또는 신규 상품에 대해서는 추천이 어려운 cold start 문제가 있음

📌 콘텐츠 기반 필터링(Contents-based Filtering)

  • 콘텐츠만을 가지고 추천하는 알고리즘
  • 유튜브에서 영상 내용을 본문에 적거나 자막으로 콘텐츠를 추가하는 것, 쇼핑몰에서 주문한 옷과 비슷한 형상의 옷들을 추천하는 것
  • TF-IDF, Word2Vec, Term-Based, Similarity, 문서 다중 분류 등
  • 신규 고객 또는 신규 상품에 대한 cold start 현상이 없음
알고리즘비교
장바구니 알고리즘A라는 행동을 할 때 B는 무엇일까 유추
콘텐츠 기반A라는 아이템과 가장 유사한 아이템은 B이다
유저 기반 협업 필터링A와 가장 유사한 사람은 B이며, A가 안 본 B의 아이템을 A에게 추천

📌 하이브리드(Hybrid)

  • 일반적으로 협업 필터링과 콘텐츠 기반 필터링 방식을 조합하여 상호 보완하는 방식으로 추천하는 방법
  • 협업 필터링의 cold start 문제를 해결하기 위해 콘텐츠 기반 필터링 기술로 분석하고 충분한 데이터가 쌓이면 협업 필터링 방식으로 추천 정확성을 높이는 방식

📌 하이브리드 시스템의 한계

하이브리드 시스템이 콜드스타트 문제를 완화할 수 있지만, 이 문제를 완전히 해결할 수는 없다. 새로운 사용자와 아이템에 대한 정보가 전혀 없는 경우, 여전히 추천의 정확성이 떨어질 수 있다. 또한, 여러 모델을 결합하므로 시스템의 설계와 구현이 복잡해질 수 있으며, 데이터 처리 및 모델 간의 조정이 필요하다.

간단히 구현해 본 코드는 아래와 같다.
하이브리드 추천 시스템 구현 예제


참고자료

파이썬(Python)으로 하이브리드 추천 시스템 모델 구현하기
추천 시스템 Recommender System
추천 시스템(Recommender System)

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