Local and social recommendation in decentralized architectures

par Simon Meyffret

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Frédérique Laforest et de Lionel Médini.

Le président du jury était Catherine Berrut.

Le jury était composé de Frédérique Laforest, Lionel Médini, Catherine Berrut, François Taiani, Max Chevalier, Sylvie Calabretto, Daniele Quercia.

Les rapporteurs étaient François Taiani, Max Chevalier.

  • Titre traduit

    Recommandation locale et sociale dans les architectures décentralisées


  • Résumé

    Dans notre société de plus en plus numérique, les systèmes de recommandation ont fait leur apparition dans le but de résoudre le problème bien connu de surcharge d'information. L'adoption des réseaux sociaux a permis l'émergence de systèmes intégrant les relations sociales dans leurs recommandations. Dans cette thèse, nous proposons un système de recommandation adapté aux architectures décentralisées pouvant être déployé sur des réseaux sociaux existants. L'utilisateur conserve son profil en local et ne communique qu'avec un ensemble restreint d'utilisateurs de confiance, avec qui il accepte de partager ses données. Nous prenons en compte le réseau social de l'utilisateur afin de construire le réseau de pairs. La similarité des amis est prise en compte pour pondérer les liens. Les recommandations sont propagées dans le réseau, passant d'amis en amis jusqu'à atteindre l'utilisateur désiré. Ainsi seuls les amis directs communiquent entre eux. À partir de cette propagation, nous proposons plusieurs techniques. Tout d'abord, nous délivrons à l'utilisateur final une confiance du système dans la fiabilité de la recommandation. Ceci lui permet de choisir parmi les produits sélectionnés, lesquels semblent effectivement les plus pertinents pour lui. Cette confiance est calculée sur plusieurs critères, tels que la variation des recommandations des amis, leur nombre, la similarité et la fraîcheur de la recommandation. Ensuite, nous définissons des heuristiques adaptant notre approche aux systèmes pair-à-pair. Dans de telles architectures, le réseau est une ressource critique et ne doit pas être constamment surchargé. Ces heuristiques limitent la consommation réseau de notre approche tout en fournissant des recommandations pertinentes à l'utilisateur. Enfin, nous proposons plusieurs stratégies de score par défaut, dans le cas où aucun score n'est calculable, prenant en compte les contraintes en terme d'accès à l'information par le système. Nous comparons notre approche avec des approches classiques de recommandation, de filtrage collaboratif ou basées sur la confiance, en utilisant plusieurs jeux de données existants, tels qu'Epinions et Flixster, ainsi que deux jeux de données que nous avons construits nous-même. Nous montrons qu'une approche purement locale, associée à des stratégies de score par défaut, offre de meilleurs résultats que la plupart des autres approches, notamment en ce qui concerne les "cold start users".


  • Résumé

    Recommender systems are widely used to achieve a constantly growing variety of services. Alongside with social networks, recommender systems that take into account friendship or trust between users have emerged. In this thesis, we propose an evolution of trust-based recommender systems adapted to decentralized architectures that can be deployed on top of existing social networks. Users profiles are stored locally and are exchanged with a limited, user-defined, list of trusted users. Our approach takes into account friends' similarity and propagates recommendation to direct friends in the social network in order to prevent ratings from being globally known. Moreover, the computational complexity is reduced since calculations are performed on a limited dataset, restricted to the user's neighborhood. On top of this propagation, our approach investigates several aspects. Our system computes and returns to the final user a confidence on the recommendation. It allows the user to tune his/her choice from the recommended products. Confidence takes into account friends' recommendations variance, their number, similarity and freshness of the recommendations. We also propose several heuristics that take into account peer-to-peer constraints, especially regarding network flooding. We show that those heuristics decrease network resources consumption without sacrificing accuracy and coverage. We propose default scoring strategies that are compatible with our constraints. We have implemented and compared our approach with existing ones, using multiple datasets, such as Epinions and Flixster. We show that local information with default scoring strategies are sufficient to cover more users than classical collaborative filtering and trust-based recommender systems. Regarding accuracy, our approach performs better than others, especially for cold start users, even if using less information.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc’INSA. Bibliothèque numérique.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.