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python基于协同过滤的动漫推荐系统

news 2025/6/27 15:45:12

技术栈介绍

Django-SpringBoot-php-Node.js-flask

本课题的研究方法和研究步骤基本合理，难度适中，本选题是学生所学专业知识的延续，符合学生专业发展方向，对于提高学生的基本知识和技能以及钻研能力有益。该学生能够在预定时间内完成该课题的设计。研究的选题立意明确，结构合理，研究内容充实，研究方法准确有效。
前端开发框架:vue.js
数据库 mysql 版本不限
后端语言框架支持：
1 java(SSM/springboot)-idea/eclipse
2.Nodejs+Vue.js -vscode
3.python(flask/django)–pycharm/vscode
4.php(thinkphp/laravel)-hbuilderx
数据库工具：Navicat/SQLyog等都可以
而且VScode包含很多插件并且免费，下载更加快捷方便，可以给我们提供很多便捷条件。运行的便捷给我提供很大帮助。
PHP是英文超文本预处理语言Hypertext Preprocessor的缩写。PHP 是一种 HTML 内嵌式的语言，是一种在服务器端执行的嵌入HTML文档的脚本语言，语言的风格有类似于C语言，被广泛地运用
Flask 是一个轻量级的 Web 框架，使用 Python 语言编写，较其他同类型框架更为灵活、轻便且容易上手，小型团队在短时间内就可以完成功能丰富的中小型网站或 Web 服务的实现。
Django用Python编写，属于开源Web应用程序框架。采用（模型M、视图V和模板t）的框架模式。该框架以比利时吉普赛爵士吉他手詹戈·莱因哈特命名。该架构的主要组件如下：
SpringBoot整合了业界上的开源框架

##项目介绍
随着互联网技术的飞速发展，动漫作为一种独特的文化形式，在全球范围内吸引了大量的粉丝。然而，面对海量的动漫资源，用户往往难以找到符合自己喜好的作品。因此，开发一个高效的动漫推荐系统显得尤为重要。本文提出了一种基于协同过滤的动漫推荐系统，旨在通过分析用户的观看历史和偏好，为用户推荐符合其兴趣的动漫作品。该系统结合了用户-动漫评分矩阵和动漫属性信息，利用协同过滤算法进行推荐。实验结果表明，该系统能够显著提高动漫推荐的准确性和用户满意度。

绪论
动漫作为一种独特的艺术形式，以其丰富的故事情节、独特的视觉风格和深刻的文化内涵，在全球范围内赢得了广泛的关注和喜爱。然而，随着动漫产业的蓬勃发展，动漫作品的数量也在不断增加，用户面临着选择困难的问题。传统的动漫推荐方式，如基于热门榜单、分类浏览等，虽然在一定程度上能够帮助用户发现新的动漫作品，但往往无法精准地满足用户的个性化需求。因此，开发一个能够智能推荐符合用户喜好的动漫作品的系统，对于提升用户体验、促进动漫产业的发展具有重要意义。

语言：Python
框架：django/flask
软件版本：python3.7.7
数据库：mysql
数据库工具：Navicat
前端框架:vue.js
通过比较两个不同因素的框架，可以看出Flask和Django不能被标记为单一功能中的最佳框架。当Django在快速发展的大型项目中看起来更好并且提供更多功能时，Flask似乎更容易上手。这两个框架对于开发Web应用程序都非常有用，应根据当前的需求和项目的规模来选择它们。
最新python的web框架django/flask都可以开发.基于B/S模式,前端技术:nodejs+vue+Elementui+html+css
,前后端分离就是将一个单体应用拆分成两个独立的应用：前端应用和后端应用，以JSON格式进行数据交互.充分保证了系统代码的良好可读性、实用性、易扩展性、通用性、便于后期维护等特点
协同过滤算法
协同过滤算法是推荐系统中常用的一种算法，它通过分析用户的历史行为和偏好，挖掘用户之间的相似性，从而为用户推荐可能感兴趣的内容。协同过滤算法主要分为基于用户的协同过滤和基于物品的协同过滤两种。基于用户的协同过滤通过分析用户之间的相似性，找到与目标用户相似的其他用户，然后根据这些相似用户的喜好为目标用户推荐内容。基于物品的协同过滤则通过分析物品之间的相似性，找到与目标物品相似的其他物品，然后根据这些相似物品的受欢迎程度为目标用户推荐内容。

用户-动漫评分矩阵
用户-动漫评分矩阵是协同过滤算法在动漫推荐系统中的应用基础。该矩阵记录了用户对动漫作品的评分信息，其中行代表用户，列代表动漫作品，矩阵中的元素表示用户对动漫作品的评分。通过构建用户-动漫评分矩阵，可以直观地展示用户对动漫作品的喜好程度，为后续的推荐算法提供数据支持。

动漫属性信息
除了用户-动漫评分矩阵外，动漫属性信息也是推荐系统中重要的数据源。动漫属性信息包括动漫的类型、风格、导演、声优等，这些信息可以从多个维度描述动漫作品的特点。通过引入动漫属性信息，可以进一步丰富推荐算法的特征空间，提高推荐的准确性和多样性。

需求分析
用户需求
用户对于动漫推荐系统的需求主要体现在以下几个方面：一是希望系统能够推荐符合自己喜好的动漫作品；二是希望系统能够提供多样化的推荐结果，避免推荐过于单一；三是希望系统能够根据用户的反馈不断优化推荐效果。

功能需求
为了满足用户的需求，动漫推荐系统需要具备以下功能：一是用户注册和登录功能，以便系统能够记录用户的观看历史和偏好；二是动漫作品浏览和搜索功能，以便用户能够方便地找到感兴趣的动漫作品；三是动漫推荐功能，根据用户的观看历史和偏好为用户推荐符合其需求的动漫作品；四是用户反馈功能，以便用户能够对推荐结果进行评价和反馈，帮助系统不断优化推荐效果。

性能需求
在性能方面，动漫推荐系统需要满足以下要求：一是响应速度快，能够在用户提交请求后迅速返回推荐结果；二是推荐准确率高，能够为用户推荐符合其需求的动漫作品；三是系统稳定性好，能够长时间稳定运行，不会出现崩溃或数据丢失等问题。

系统设计
系统架构
动漫推荐系统采用前后端分离的设计架构，前端负责展示页面和与用户交互，后端负责处理业务逻辑和数据存储。系统主要包括用户模块、动漫模块、推荐模块和反馈模块四个部分。用户模块负责用户的注册、登录和个人信息管理；动漫模块负责动漫作品的展示、搜索和分类管理；推荐模块负责根据用户的观看历史和偏好为用户推荐动漫作品；反馈模块负责收集用户对推荐结果的评价和反馈，以便系统不断优化推荐效果。

具体实现截图

在这里插入图片描述

系统设计

采用MVC框架，MVC英文全称是Model View Controller,翻译过来是是模型——视图——控制器模型的缩写，MVC是一种软件设计方法，其中心思想是把存储数据、业务逻辑、存储数据和用户显示三者分离开来，单独控制每一个模块。MVC的作用是把一系列相关的商业逻辑都部署和封装到同一个部件中，这样在显示层需要发生修改的时候，不需要重新编写业务逻辑。
结合完成了以上的基本目标之后，能够帮助管理人员对系统的方便管理，从而能够为管理员节省时间，给了用户极大的方便。系统中的数据要存储于数据库当中，能够通过SQL代码把数据库中的数据取出，映射到实体类中，通过控制器类从而展示在页面当中，能够使得系统的效率变得很快。

本系统的研究主要运用了node.js、数据库（MySQL）技术和node.js的第三方生态中的express以及vue框架构建了本项目的DAO层。用于给服务层提供数据库接口。服务层采用node第三方插件来向DAO层发送获取数据库数据请求并处理业务逻辑关系。路由层则负责挂载静态资源，搭建静态伺服以及简单处理客户端发送的请求。这三层构建了本次项目的服务端。前端则基于模块化开发思想运用（HTML、CSS、JS语言），依赖Less、jQuery的框架构筑静态页面，通过ajax数据交互方式并经过权限分离处理给用户提供用户所需的数据并局部渲染。
MySQL是一种开放源代码的关系型数据库管理系统，MySQL数据库系统使用最常用的数据库管理语言——结构化查询语言(SQL)进行数据库管理。MySQL因为其可靠性和适应性而备受关注。

系统实现阶段包括前台界面的UI设计和后台功能模块代码设计。要求系统界面简洁直观、系统操作流畅，后台代码采用三层架构（界面表示层、业务逻辑层、数据访问层）编写。
系统测试阶段包括界面测试和功能测试。使用系统，验证系统界面是否简洁，页面不同功能的衔接是否灵活，正确。根据实际流程，在设计的系统上进行模拟测试，查看功能是都基本满足工作的需要。从而进一步修改完善系统，提高系统的实用性和稳定性。

如今互联网高速发展，网络遍布全球，通过互联网发布的消息能快而方便的传播到世界每个角落，并且互联网上能传播的信息也很广，比如文字、图片、声音、视频等。从而，这种种好处使得互联网成了信息传播的主要途径，社会上各种各样的信息都想尽办法通过互联网进行传播，互联网对社会产生的影响越来越大。

随着计算机技术的发展以及计算机网络的逐渐普及，互联网成为人们查找信息的重要场所，二十一世纪是信息的时代，所以信息的交换和信息流通显得特别重要。因此，开发合适的数据结构课程网络学习平台成为企业必然要走的一步棋。开发合适的数据结构课程网络学习平台，可以方便管理人员对数据结构课程网络学习平台的管理，提高信息管理工作效率及查询效率，有利于更好的为用户提供服务。

研究方法：

（1）调查法：通过互联网有目的、有计划搜集有关该系统的相关信息。
（2）文献研究法：查阅文献和书籍资料，能了解有关问题的历史和现状，帮助确定研究课题，获得比较全面的资料，并学习开发此系统所需要的技术。
（3）比较法：通过对现有不同系统管理进行分析，对比其优劣型，适配性，扩展性，用于之后软件层次的模型设计，作为业务逻辑基础。

设计步骤

设计步骤如下：
1、明确系统的业务流程和数据流程，并用UML画出相应的活动图、顺序图。
2、设计数据字典，明确编码规则。
3、数据库进行设计，建立约束和联系。
4、创建程序框架，代码分成三层结构：接口层、业务层、表示层，设计窗口和主窗口，主窗口菜单项依照系统模块图设计。
5、设计数据访问的接口，供各模块调用。完成登录功能和权限管理功能。
6、在已完成的框架下，先后进行不同模块中不同角色功能模块的设计。
7、最后进行各部分之间的协调、连接、实现，对于部分功能细节上进行完善与优化。

为保证所开发的系统的合理性，需要严格按照系统设计过程涉及到的各个环节进实施。具体而言，软件开发是根据用户要求建造出软件系统或者系统中的软件部分的过程，是一项包括需求获取、需求分析、设计、实现和测试的系统工程。因此本课题将结合软件工程的设计思路和方法，分别从设计软件的功能和实现的算法和方法、软件的总体结构设计和模块设计、编程和调试、程序联调和测试以及编写、提交程序等各项内容分别去展开。

设计流程

前端开发：使用HTML、CSS、JavaScript等前端开发语言和微信小程序框架，实现界面设计和用户交互功能。
后端开发：选择合适的后端开发语言和框架，如Node.js、Django、Spring Boot等，处理业务逻辑和数据交互。
数据库设计：设计数据库表结构，选择合适的数据库管理系统，如MySQL、MongoDB等，实现数据库操作。
系统部署与测试：将前端代码部署到微信小程序平台，部署后端服务到云服务器或其他托管平台，进行系统整体测试和优化。

核心代码部分展示

/*** 登录相关*/
@RequestMapping("users")
@RestController
public class UsersController{@Autowiredprivate UsersService userService;@Autowiredprivate TokenService tokenService;/*** 登录*/@IgnoreAuth@PostMapping(value = "/login")public R login(String username, String password, String captcha, HttpServletRequest request) {UsersEntity user = userService.selectOne(new EntityWrapper<UsersEntity>().eq("username", username));if(user==null || !user.getPassword().equals(password)) {return R.error("账号或密码不正确");}String token = tokenService.generateToken(user.getId(),username, "users", user.getRole());return R.ok().put("token", token);}/*** 注册*/@IgnoreAuth@PostMapping(value = "/register")public R register(@RequestBody UsersEntity user){
//    	ValidatorUtils.validateEntity(user);if(userService.selectOne(new EntityWrapper<UsersEntity>().eq("username", user.getUsername())) !=null) {return R.error("用户已存在");}userService.insert(user);return R.ok();}/*** 退出*/@GetMapping(value = "logout")public R logout(HttpServletRequest request) {request.getSession().invalidate();return R.ok("退出成功");}/*** 密码重置*/@IgnoreAuth@RequestMapping(value = "/resetPass")public R resetPass(String username, HttpServletRequest request){UsersEntity user = userService.selectOne(new EntityWrapper<UsersEntity>().eq("username", username));if(user==null) {return R.error("账号不存在");}user.setPassword("123456");userService.update(user,null);return R.ok("密码已重置为：123456");}/*** 列表*/@RequestMapping("/page")public R page(@RequestParam Map<String, Object> params,UsersEntity user){EntityWrapper<UsersEntity> ew = new EntityWrapper<UsersEntity>();PageUtils page = userService.queryPage(params, MPUtil.sort(MPUtil.between(MPUtil.allLike(ew, user), params), params));return R.ok().put("data", page);}/*** 列表*/@RequestMapping("/list")public R list( UsersEntity user){EntityWrapper<UsersEntity> ew = new EntityWrapper<UsersEntity>();ew.allEq(MPUtil.allEQMapPre( user, "user")); return R.ok().put("data", userService.selectListView(ew));}/*** 信息*/@RequestMapping("/info/{id}")public R info(@PathVariable("id") String id){UsersEntity user = userService.selectById(id);return R.ok().put("data", user);}/*** 获取用户的session用户信息*/@RequestMapping("/session")public R getCurrUser(HttpServletRequest request){Long id = (Long)request.getSession().getAttribute("userId");UsersEntity user = userService.selectById(id);return R.ok().put("data", user);}