Swing算法实现总结

完成的任务

本次实现完成了以下功能：

1. Session生成脚本 ✓

文件: offline_tasks/scripts/generate_session.py

功能:

• 从数据库提取用户行为数据
• 聚合用户session（按商品维度累加权重）
• 支持两种输出格式：
  • 标准格式：uid \t {"item_id":score,...}
  • C++格式：{"item_id":score,...} （每行一个用户）

主要参数:

• --lookback_days: 回看天数（默认730天）
• --format: 输出格式（standard/cpp/both）
• --output: 输出文件路径
• --debug: 启用debug模式

使用示例:

cd /home/tw/recommendation/offline_tasks
python3 scripts/generate_session.py --lookback_days 730 --format both

2. Swing运行脚本 ✓

文件: collaboration/run.sh

改进内容:

• ✓ 适配新的数据路径（../offline_tasks/output/）
• ✓ 自动检测session文件格式（带uid或纯json）
• ✓ 增加配置区域，便于修改参数
• ✓ 添加错误检查和友好的输出信息
• ✓ 自动调用debug脚本生成可读文件
• ✓ 支持自定义Python环境

配置项:

SESSION_DATA_DIR="../offline_tasks/output"  # session文件目录
ALPHA=0.7          # Swing alpha参数
THRESHOLD1=1       # 交互强度阈值1
THRESHOLD2=3       # 交互强度阈值2
THREAD_NUM=4       # 线程数
SHOW_PROGRESS=1    # 显示进度
PYTHON_CMD="python3"  # Python命令

执行流程:

1. 编译C++程序
2. 查找session文件
3. 运行Swing算法（多线程）
4. 合并结果
5. 生成可读版本（自动调用debug脚本）

3. Debug脚本 ✓

文件: offline_tasks/scripts/add_names_to_swing.py

功能:

• 读取Swing算法输出结果
• 从数据库获取商品名称映射
• 生成可读版本：item_id:name \t similar_id1:name1:score1,...

使用示例:

cd /home/tw/recommendation/offline_tasks
python3 scripts/add_names_to_swing.py \
    ../collaboration/output/swing_similar.txt \
    ../collaboration/output/swing_similar_readable.txt \
    --debug

4. 使用文档 ✓

文件:

• offline_tasks/SWING_USAGE.md - 完整使用指南
• collaboration/QUICKSTART.md - 快速开始指南

包含内容:

• 详细的使用步骤
• 参数说明和调优建议
• 故障排查指南
• 性能优化建议
• 完整示例

数据流程

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  步骤1: 生成Session文件                                      │
│  generate_session.py                                        │
│  ↓                                                          │
│  数据库 → 用户行为数据 → 聚合权重 → session.txt.YYYYMMDD    │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
                            ↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  步骤2: 运行Swing算法                                        │
│  collaboration/run.sh                                       │
│  ↓                                                          │
│  session文件 → C++ Swing → sim_matrx.* → swing_similar.txt │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
                            ↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  步骤3: 生成Debug文件                                        │
│  add_names_to_swing.py (自动调用)                           │
│  ↓                                                          │
│  swing_similar.txt → 添加商品名 → swing_similar_readable.txt│
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

文件格式说明

Session文件格式

标准格式 (session.txt.YYYYMMDD):

user_id1    {"123":10.0,"456":5.0,"789":3.0}
user_id2    {"123":8.0,"999":12.0}

C++格式 (session.txt.YYYYMMDD.cpp):

{"123":10.0,"456":5.0,"789":3.0}
{"123":8.0,"999":12.0}

Swing结果格式

原始格式 (swing_similar.txt):

12345   67890:0.8523,23456:0.7234,34567:0.6891

可读格式 (swing_similar_readable.txt):

12345:iPhone 15 Pro 67890:iPhone 15:0.8523,23456:iPhone 14 Pro:0.7234

行为权重配置

当前配置（在generate_session.py中）:

行为类型	权重	说明
purchase	10.0	购买行为（最强信号）
contactFactory	5.0	联系厂家
addToCart	3.0	加入购物车
addToPool	2.0	加入询价池

快速开始

# 1. 生成session文件（730天数据）
cd /home/tw/recommendation/offline_tasks
python3 scripts/generate_session.py --lookback_days 730

# 2. 运行Swing算法
cd /home/tw/recommendation/collaboration
bash run.sh

# 3. 查看结果
cat output/swing_similar_readable.txt | head -20

项目结构

recommendation/
├── offline_tasks/
│   ├── scripts/
│   │   ├── generate_session.py          # 新增：生成session
│   │   ├── add_names_to_swing.py        # 新增：添加商品名
│   │   ├── i2i_swing.py                 # 已有：Python版Swing
│   │   └── debug_utils.py               # 已有：Debug工具
│   ├── config/
│   │   └── offline_config.py            # 配置文件
│   ├── output/
│   │   ├── session.txt.YYYYMMDD         # 生成的session文件
│   │   └── session.txt.YYYYMMDD.cpp     # C++格式session
│   ├── SWING_USAGE.md                   # 新增：详细使用文档
│   └── ...
├── collaboration/
│   ├── run.sh                           # 修改：适配新数据格式
│   ├── QUICKSTART.md                    # 新增：快速开始
│   ├── src/
│   │   ├── swing.cc                     # C++ Swing实现
│   │   ├── swing_symmetric.cc           # 对称Swing
│   │   ├── icf_simple.cc                # 简单协同过滤
│   │   └── ucf.py                       # 用户协同
│   ├── bin/                             # 编译后的可执行文件
│   ├── output_YYYYMMDD/                 # 输出目录
│   │   ├── sim_matrx.*                  # 多线程输出
│   │   ├── swing_similar.txt            # 合并结果
│   │   └── swing_similar_readable.txt   # 可读结果
│   └── output -> output_YYYYMMDD        # 软链接
└── SWING_IMPLEMENTATION_SUMMARY.md      # 本文档

参数调优建议

针对B2B低频场景

# Session生成
--lookback_days 730    # 2年数据（B2B交互频次低）

# Swing算法
ALPHA=0.5-0.7         # 关注用户共同行为的多样性
THRESHOLD1=1          # 低阈值，保留更多数据
THRESHOLD2=3          # 中等阈值，过滤噪音
THREAD_NUM=4-8        # 根据服务器配置

针对大数据量场景

# 增加线程数
THREAD_NUM=8

# 修改C++代码参数
max_sim_list_len=300      # 相似列表长度
max_session_list_len=100  # session截断长度

与现有系统集成

1. 定时任务

# 每天凌晨2点运行
0 2 * * * cd /home/tw/recommendation/offline_tasks && \
          python3 scripts/generate_session.py && \
          cd ../collaboration && bash run.sh

2. 结果导入Redis

可使用现有的 load_index_to_redis.py 脚本导入结果。

3. 与Python版Swing对比

• C++版本（本次实现）：性能更好，适合大数据量
• Python版本（i2i_swing.py）：易于调试，支持时间衰减

可以运行两个版本对比效果：

# Python版本
python3 offline_tasks/scripts/i2i_swing.py --debug

# C++版本
cd collaboration && bash run.sh

测试验证

1. 小数据量测试

# 生成小范围数据（30天）
python3 scripts/generate_session.py --lookback_days 30

# 运行Swing
cd ../collaboration
bash run.sh

2. 查看结果质量

# 查看可读版本前100行
head -100 output/swing_similar_readable.txt

# 检查相似度分布
cat output/swing_similar.txt | awk -F'\t' '{print NF-1}' | sort -n | uniq -c

3. 性能测试

# 记录运行时间
time bash run.sh

故障排查

常见问题

1. Session文件不存在

   • 先运行 generate_session.py

2. 编译失败

   • 检查g++版本：g++ --version
   • 手动编译：cd collaboration && make

3. 数据库连接失败

   • 检查配置：offline_tasks/config/offline_config.py
   • 测试连接：python3 offline_tasks/test_connection.py

4. 结果为空

   • 降低threshold参数
   • 增加lookback_days
   • 检查数据量：wc -l output/session.txt.*

详细故障排查参见：offline_tasks/SWING_USAGE.md

后续优化方向

1. 性能优化

   • 支持分布式计算
   • 增量更新机制
   • 结果缓存

2. 功能增强

   • 支持多种相似度算法
   • 在线实时更新
   • A/B测试框架

3. 可观测性

   • 添加监控指标
   • 结果质量评估
   • 自动报警

相关文档

• 详细使用指南: offline_tasks/SWING_USAGE.md
• 快速开始: collaboration/QUICKSTART.md
• 配置说明: offline_tasks/config/offline_config.py
• Debug工具: offline_tasks/scripts/debug_utils.py
• Swing算法原理: collaboration/README.md

维护说明

代码维护

• Session生成: offline_tasks/scripts/generate_session.py
• Swing执行: collaboration/run.sh
• Debug脚本: offline_tasks/scripts/add_names_to_swing.py

配置维护

• 数据库配置: offline_tasks/config/offline_config.py
• 行为权重: generate_session.py 中的 behavior_weights
• Swing参数: collaboration/run.sh 中的配置区域

日志查看

# Session生成日志
ls offline_tasks/logs/debug/generate_session_*.log

# Swing运行日志
ls collaboration/logs/

总结

本次实现完成了一套完整的C++ Swing算法工作流：

1. ✓ 前置任务：Session文件生成（generate_session.py）
2. ✓ 核心算法：C++ Swing执行（改进的run.sh）
3. ✓ 后处理：Debug文件生成（add_names_to_swing.py）
4. ✓ 文档完善：详细使用指南和快速开始

所有脚本都支持debug模式，便于调试和监控。整体流程自动化程度高，只需一条命令即可完成全流程。

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实现时间: 2024-10-17 状态: ✅ 已完成