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Development of Recommender System with Explanations Based on Linear Regression

Research Project

Project/Area Number 18K18159
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 62020:Web informatics and service informatics-related
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

Okamoto Kazushi  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10615032)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords情報推薦 / 推薦理由の説明 / 協調フィルタリング / 線形回帰モデル / 図書推薦システム / 研究者推薦システム / 次元削減 / ニューラルネットワーク / 回帰分析
Outline of Final Research Achievements

This study develops model-based collaborative filtering techniques with explanations for recommended items based on linear regression. The proposed model treats users and items simultaneously in a single linear regression equation, and the reason for recommendation can be explained by presenting regression coefficients. We evaluated that the proposed model has achieved 25 times faster and the same level of recommendation accuracy, compared with Factorization Machines. In addition, a linear regression model with interaction between users and items is proposed. According to the results, we validated that the linear regression models have potentials for fast and accurate enough to make recommendations.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

協調フィルタリングの実現手法にはメモリベース法とモデルベース法の2つがあり,推薦理由の説明に関する多くの研究はメモリベース法を対象としている.一方で,モデルベース法は推薦モデルが学習できれば高速な推薦を行えるが,既存手法では推薦がどの変数に影響を受けたかの把握が難しく,推薦理由の説明には直接活用できない課題がある.本研究の意義は,モデルベース協調フィルタリングにおいて,線形回帰モデルという予測の透明性を有し広く知られた手法を用いることでも高速かつ十分な精度の推薦が行えることを明らかにしたところにある.

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (31 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 6 results) Presentation (17 results)

  • [Journal Article] Worker Organization System for Collaborative Crowdsourcing2021

    • Author(s)
      Ryota Yamamoto, Kazushi Okamoto
    • Journal Title

      Proceedings of 26th International Conference on Production Research

      Volume: 0093 Pages: 1-6

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    • Author(s)
      Yoshihito Kosaka, Kazushi Okamoto
    • Journal Title

      Proceedings of 7th International Workshop on Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      Volume: M2-3-4 Pages: 1-5

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    • Author(s)
      服部 凌典, 柴田 淳司, 岡本 一志
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      知能と情報

      Volume: 33 Pages: 640-650

    • NAID

      130008038587

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    • Author(s)
      中村 幹太, 岡本 一志
    • Journal Title

      知能と情報

      Volume: 33

    • NAID

      130008074780

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  • [Journal Article] Model-based Collaborative Filtering with Transparency using Linear Regression2020

    • Author(s)
      藤井 流華, 岡本 一志
    • Journal Title

      Transactions of the Japanese Society for Artificial Intelligence

      Volume: 35 Issue: 1 Pages: D-J61_1-10

    • DOI

      10.1527/tjsai.D-J61

    • NAID

      130007779291

    • ISSN
      1346-0714, 1346-8030
    • Year and Date
      2020-01-01
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      Kanta Nakamura, Kazushi Okamoto
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      Volume: - Pages: 24-28

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      Ryosuke Hattori, Kazushi Okamoto, Atsushi Shibata
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      Proceedings of Joint 11th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 21st International Symposium on Advanced Intelligent Systems

      Volume: - Pages: 172-174

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      Kanta Nakamura, Kazushi Okamoto
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      Proceedings of 20th International Symposium on Advanced Intelligent Systems and International Conference on Biometrics and Kansei Engineering (ISIS2019&ICBAKE2019)

      Volume: F1-4 Pages: 338-345

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      Proceedings of 6th International Workshop on Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics (IWACIII2019)

      Volume: SUN4-B5 Pages: 1-6

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      Ryosuke Hattori, Kazushi Okamoto, Atsushi Shibata
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      Proceedings of IEEE 8th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE2019)

      Volume: - Pages: 451-452

    • DOI

      10.1109/gcce46687.2019.9015208

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      岡本 一志, 藤井 流華
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      知能と情報

      Volume: 31 Pages: 5-9

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      130007986506

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      Kazushi Okamoto
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      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      Volume: 22 Issue: 6 Pages: 943-955

    • DOI

      10.20965/jaciii.2018.p0943

    • NAID

      130008084436

    • ISSN
      1343-0130, 1883-8014
    • Year and Date
      2018-10-20
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      Segawa Yuta, Kawamoto Kazuhiko, Okamoto Kazushi
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      EURASIP Journal on Image and Video Processing

      Volume: 2018 Issue: 1 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1186/s13640-018-0272-z

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  • [Journal Article] Feature Map Approximation of Triangular Norms with Siamese Neural Network2018

    • Author(s)
      Kazushi Okamoto
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      Proceedings of Joint 8th Int. Symp. on Computational Intelligence and Industrial Applications and 12th China-Japan Int. Workshop on Information Technology and Control Applications

      Volume: 4M2-3-5 Pages: 1-6

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      藤井 流華, 岡本 一志
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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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