Sistema de Recomendações Multi-Objectivo Multi-Model para Previsão de Ações e-Commerce

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Costa, Nuno
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/24056
Resumo: The thriving retail e-commerce sector, driven by the surge in digital transactions and con sumer engagement, emphasizes the imperative for enterprises to optimize revenue and prof itability. To achieve this, online stores are increasingly turning to advanced recommender systems. These systems strategically target multiple objectives, focusing on factors that boost user interaction and value extraction, such as increased item viewing and cart addi tions. By prioritizing a set of objectives, recommender systems aim to cater to immediate user preferences and cultivate a personalized user experience, fostering loyalty and continu ous engagement in the dynamic landscape of e-commerce. In response to this evolving landscape, e-commerce enterprise OTTO initiated a Kaggle competition, calling upon the global community of data scientists and machine learning enthusiasts to model and predict a set of events within their products. This collaborative effort not only propelled advancements in the field but also underscored the significance of community-driven initiatives in shaping the future of personalized online shopping experi ences. This project directly addresses the challenges posed by the OTTO Kaggle competition, aiming to evaluate the individual and collective performance of diverse recommendation models within e-commerce recommender systems. Utilizing the Design Science Research (DSR) methodology, the project underwent iterative design and development, aligning with specific goals derived from a comprehensive review of existing literature and state-of-the-art recommender systems as well as goals and requirements extrapolated from the mentioned competition. The implemented system integrates Gradient Boosting Decision Trees (GBDT), Dropouts meet Multiple Additive Regression Trees (DART), Gated Recurrent Unit for Recommender Systems (GRU4Rec), and Random Forest models into an ensemble framework. Evaluated using predefined metrics from the Kaggle competition, the system leverages user session data to predict user actions across various event types. While the performance analysis demonstrates the system’s competency, there is room for improvement to provide enhanced value in real-world e-commerce scenarios. The project highlights the continuous evolution of recommender systems, emphasizing the need for ongoing research and refinement.
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In response to this evolving landscape, e-commerce enterprise OTTO initiated a Kaggle competition, calling upon the global community of data scientists and machine learning enthusiasts to model and predict a set of events within their products. This collaborative effort not only propelled advancements in the field but also underscored the significance of community-driven initiatives in shaping the future of personalized online shopping experi ences. This project directly addresses the challenges posed by the OTTO Kaggle competition, aiming to evaluate the individual and collective performance of diverse recommendation models within e-commerce recommender systems. Utilizing the Design Science Research (DSR) methodology, the project underwent iterative design and development, aligning with specific goals derived from a comprehensive review of existing literature and state-of-the-art recommender systems as well as goals and requirements extrapolated from the mentioned competition. The implemented system integrates Gradient Boosting Decision Trees (GBDT), Dropouts meet Multiple Additive Regression Trees (DART), Gated Recurrent Unit for Recommender Systems (GRU4Rec), and Random Forest models into an ensemble framework. Evaluated using predefined metrics from the Kaggle competition, the system leverages user session data to predict user actions across various event types. While the performance analysis demonstrates the system’s competency, there is room for improvement to provide enhanced value in real-world e-commerce scenarios. The project highlights the continuous evolution of recommender systems, emphasizing the need for ongoing research and refinement.O setor de e-commerce encontra-se presentemente em crescimento, impulsionado pelo aumento exponencial de transações digitais e participação dos consumidores. Este setor destaca a necessidade das empresas de otimizar a sua receita e rentabilidade. Para alcançar esse objetivo, as lojas online recorrem cada vez mais a sistemas de recomendação de produtos mais avançados. Estes sistemas otimizam estrategicamente múltiplos objetivos, concentrando-se em fatores que aumentam os níveis de interação do utilizador com os pro dutos e a rentabilidade para a empresa, como o aumento na visualização de itens e adições ao carrinho. Ao priorizar um conjunto de objetivos, os sistemas de recomendação visam atender às preferências imediatas dos utilizadores e cultivar uma experiência personalizada, promovendo a fidelidade e o utilização contínua dentro dos produtos em aplicação. Em resposta a este cenário, a empresa de e-commerce OTTO lançou uma competição no website Kaggle, propondo à comunidade de cientistas de dados e entusiastas de IA a modelação e previsão de eventos dos utilizadores dentro de seus produtos. Este esforço co laborativo não apenas impulsionou avanços no campo, mas também destacou a importância da comunidade na formação do futuro das experiências personalizadas de compras online. O projeto desenvolvido aborda diretamente os desafios apresentados pela competição da OTTO, visando avaliar o desempenho individual e coletivo de diversos modelos de recomendação dentro da área de recomendações para e-commerce. Utilizando a metodologia de Pesquisa em Design Science Research (DSR), o projeto passou por processos de design e desenvolvimento iterativos, alinhando-se a objetivos específicos derivados de uma revisão abrangente da literatura existente e da análise fundamentada da informação providenciada durante a competição referida. O sistema implementado integra modelos Gradient Boosting Decision Trees (GBDT), Dropouts meet Multiple Additive Regression Trees (DART), Gated Recurrent Unit for Recommender Systems (GRU4Rec) e Random Forest num sistema que permite a sua utilização individual ou conjunta. O sistema utiliza dados de sessão do utilizador para prever ações do utilizador para diferentes tipologias de eventos. O sistema foi avaliado utilizando métricas predefinidas da competição Kaggle de forma comparativa nas suas diferentes configurações. Embora a análise de desempenho demonstre a competência do sistema, há espaço para melhorias, potenciando o fornecimento de valor adicional em cenários reais de e-commerce. O projeto destaca a evolução contínua dos sistemas de recomendação, especificamente a necessidade de pesquisa contínua e refinamento em resposta às mudanças nos comportamentos e prefer ências dos utilizadores.Figueiredo, Ana Maria Neves Almeida BaptistaRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoCosta, Nuno2023-10-262026-10-26T00:00:00Z2023-10-26T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.22/24056TID:203380860enginfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-06T01:46:30Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/24056Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:41:20.833079Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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