包含空值的DataFrame中的RowMatrix

我有一个DataFrame,其中包含用户对电影的评分(从1到5)。为了得到一个DataFrame,其中第一列是电影ID,其余列是每个用户对该电影的评分,我执行以下操作:

val ratingsPerMovieDF = imdbRatingsDF  .groupBy("imdbId")  .pivot("userId")  .max("rating")

现在,我得到了一个DataFrame,其中大多数值是null,因为大多数用户只对少数电影进行了评分。

我对计算这些电影之间的相似性(基于项目的协同过滤)很感兴趣。

我尝试使用评分列的值组装一个RowMatrix(用于进一步使用mllib进行相似性计算),然而,我不知道如何处理null值。

以下是我尝试为每一行获取一个向量的代码:

val assembler = new VectorAssembler()  .setInputCols(movieRatingsDF.columns.drop("imdbId"))  .setOutputCol("ratings")val ratingsDF = assembler.transform(movieRatingsDF).select("imdbId", "ratings")

这给我带来了一个错误:

Caused by: org.apache.spark.SparkException: Values to assemble cannot be null.

我可以使用.na.fill(0)将它们替换为0,但这会导致不正确的相关性结果,因为几乎所有向量都会变得非常相似。

在这种情况下,有人能建议我该怎么做吗?最终目标是计算行之间的相关性。我在考虑使用SparseVectors(以忽略null值),但我不知道该怎么做。

我是Spark和Scala的新手,所以有些内容可能不太清楚。我正在努力更好地理解这些内容。


回答:

我认为你的方法是错误的。处理Spark API的细微差别是次要的,重要的是正确定义问题——在稀疏数据的情况下,你所说的相关性到底是什么意思。

在明确反馈(评分)的情况下用零填充数据是有问题的,不是因为所有Vectors都会变得非常相似(度量的变化将由现有评分驱动,结果总是可以使用最小-最大缩放器重新缩放),而是因为它引入了原始数据集中不存在的信息。未评分的项目和最低评分的项目之间存在显著差异。

总的来说,你可以从两个方面来处理这个问题:

  • 你可以仅使用两个项目都有非缺失值的条目来计算成对相似性。如果数据集足够密集,这应该能很好地工作。这可以通过在输入数据集上进行自连接来表达。以下是伪代码:

    imdbRatingsDF.alias("left")  .join(imdbRatingsDF.alias("right"), Seq("userId"))  .where($"left.imdbId" =!= $"right.imdbId")  .groupBy($"left.imdbId", $"right.imdbId")  .agg(simlarity($"left.rating", $"right.rating"))

    其中similarity实现所需的相似性度量。

  • 你可以填补缺失的评分,例如使用某种中心趋势的度量。使用平均值(用平均值替换缺失值 – Spark DataFrame)可能是最自然的选择。

    更高级的填补技术可能会提供更可靠的结果,但可能在分布式系统中不会很好地扩展。

注意

使用SparseVectors本质上等同于na.fill(0)

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