随机梯度下降求解矩阵分解的sample（M=UV类型分解）

以下是代码，3小时搞定，完成的一刻，非常喜悦。原始矩阵可以理解为5个用户对5件衣服的点评，其中用户1,2对第5件衣服打高分，因为第五件衣服好看。用户3,4,5对第一件衣服打高分，因为价格便宜，因此这个矩阵可以分解为5*2,2*5的两个矩阵（2表示2个因素，色彩和价格）运行过程中错误在不断减少，表明算法的有效性。
code 很hard不比拼code质量，只求算法正确性。

view plain

#include
"stdio.h"

static
unsigned long next = 1;

int
myrand(void) {

next
= next * 1103515245 + 12345;

return((unsigned)(next/65536)
% 32768);

};

void
mysrand(unsigned seed = 1) {

next
= seed;

};

int
main(void)

{

float
rate_matrix[2][5][5] = {

{

{1,2,3,1,5},

{1,2,3,1,5},

{5,1,3,1,2},

{5,1,3,1,2},

{5,1,3,1,2},},

{

{1,2,3,1,5},

{1,2,3,1,5},

{5,1,3,1,2},

{5,1,3,1,2},

{5,1,3,1,2},}

};

float
u_matrix[2][5][2] = {

{

{0.4,0.5},

{0.4,0.5},

{0.4,0.33},

{0.4,0.33},

{0.4,0.33},},

{{2,1},

{1,2},

{1,3},

{4,1},

{1,1},}

};

float
i_matrix[2][2][5] = {

{{0.1,0.2,0.1,0.4,0.1},

{0.2,0.1,0,0.1,1}},

{{1,1,1,1,1},

{1,1,1,1,1}},

};

for(
int s = 0;s<=50;++s)

{

int
now = s%2;

int
next = (s+1)%2;

for(int
i = 0;i < 5;++i)

{

for(int
j = 0; j<5;++j)

{

rate_matrix[1][i][j]
= 0.0;

for(int
k =0;k<2;++k)

{

rate_matrix[1][i][j]
+= u_matrix[now][i][k]*i_matrix[now][k][j];

}

rate_matrix[1][i][j] =
rate_matrix[1][i][j] - rate_matrix[0][i][j];

};

};

double
sum_err = 0.0;

for(int
i = 0;i < 5;++i)

{

for(int
j = 0;j<5;++j)

{

sum_err
+= (rate_matrix[1][i][j])*(rate_matrix[1][i][j]);

}

}

sum_err/=25;

printf("sum_err:%f\n",sum_err);

for(int
i =0;i<5;++i)

{

int
k = myrand()%5;

double
b = i_matrix[now][0][k];

double
a = rate_matrix[1][i][k];

u_matrix[next][i][0]
= u_matrix[now][i][0] - 0.1*(a*b - 0.1*u_matrix[now][i][0]);

b
= i_matrix[now][1][k];

a
= rate_matrix[1][i][k];

u_matrix[next][i][1]
= u_matrix[now][i][1] - 0.1*(a*b - 0.1*u_matrix[now][i][1]);

}

for(int
i =0;i<5;++i)

{

int
k = myrand()%5;

double
b = u_matrix[now][k][0];

double
a = rate_matrix[1][k][i];

i_matrix[next][0][i]
= i_matrix[now][0][i] - 0.1*(a*b - 0.1*i_matrix[now][0][i]);

b
= u_matrix[now][k][1];

a
= rate_matrix[1][k][i];

i_matrix[next][1][i]
= i_matrix[now][1][i] - 0.1*(a*b - 0.1*i_matrix[now][1][i]);

}

};

printf("matrix
U\n");

for(int
i=0;i<5;++i)

{

for(int
j=0;j<2;++j)

{

printf("%f\t",u_matrix[0][i][j]);

}

printf("\n");

}

printf("\nmatrix
V\n");

for(int
i=0;i<2;++i)

{

for(int
j=0;j<5;++j)

{

printf("%f\t",i_matrix[0][i][j]);

}

printf("\n");

}

printf("matrix
U*V \n");

for(int
i=0;i<5;++i)

{

for(int
j=0;j<5;++j)

{

printf("%f\t",u_matrix[0][i][0]*i_matrix[0][0][j]+u_matrix[0][i][1]*i_matrix[0][1][j]);

}

printf("\n");

}

printf("Original
matrix\n");

for(int
i=0;i<5;++i)

{

for(int
j=0;j<5;++j)

{

printf("%f\t",rate_matrix[0][i][j]);

}

printf("\n");

}

return
0;

}

----来源： http://blog.csdn.net/pennyliang/article/details/6859729
原文地址：http://blog.sina.com.cn/s/blog_7eb42b5a0100xnog.html