Analysis and evaluation of algorithms for personalization of interaction with the user for the development of a social network

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This article analyzes personalization algorithms for social networks, with key objectives being the enhancement of user interaction and the improvement of recommendation relevance. The goal of this work is to evaluate various personalization approaches, such as recommendation systems and machine learning algorithms, as well as to assess the accuracy of these algorithms. Personalization approaches based on recommendation systems and machine learning methods are discussed, along with the application of artificial intelligence to improve recommendation accuracy. Three primary recommendation system algorithms are presented: collaborative filtering, content-based filtering, and hybrid models. Collaborative filtering was selected as the main personalization method, using the Python Library Surprise, which includes algorithms such as Singular Value Decomposition, Slope One, and K-Nearest Neighbors. A comparative analysis of Root Mean Squared Error and Mean Absolute Error metrics revealed that the K-Nearest Neighbors algorithm showed the best results, making it the preferred choice for further implementation. The final model, trained on the full dataset, demonstrated strong accuracy and potential for practical use in real products. The results presented could be valuable for social network developers in choosing optimal algorithms to enhance user experience, as well as for future research in personalization and recommendation systems.

About the authors

Ruslan R. Mingaleev

Kazan National Research Technological University

Author for correspondence.
Email: neoch56@mail.ru

postgraduate student, Department of Intelligent Systems and Information Resource Management

Russian Federation, Kazan, Republic of Tatarstan

Alina R. Mangusheva

Kazan National Research Technological University

Email: alinamr@mail.ru
Scopus Author ID: 57442238900

associate professor, Department of Intelligent Systems and Information Resource Management

Russian Federation, Kazan, Republic of Tatarstan

References

  1. Monastyrev V.V., Drobintsev P.D. Recommendation system based on user actions in the social network. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS. 2020. Vol. 32. No. 3. Pp. 101–108. doi: 10.15514/ISPRAS-2020-32(3)-9.
  2. Kukitz P.V. Application of machine learning for personalization of recommendations in the foodtech industry. Journal of Advanced Research in Technical Science. 2024. No. 42. Pp. 31–41. (In Rus.). doi: 10.26160/2474-5901-2024-42-31-41.
  3. Kruglik A.S., Lakman I.A. Hybrid Approach of Content-Enhanced Collaborative Filtering in Recommender Systems. Information Technologies. 2020. Vol. 26. No. 9. Pp. 523–528. (In Rus.) doi: 10.17587/it.26.523-528.
  4. Lyalikova V.G., Bezryalin M.M. Construction of a Hybrid Recommender System. Bulletin of Voronezh State University. Series: Systems Analysis and Information Technologies. 2021. No. 4. Pp. 121–129. (In Rus.)
  5. Tretyakov D.A. Development of a Recommender System Based on the Collaborative Filtering Method with the Possibility of Using Custom Modifiers. In: Scientific creativity of youth. Mathematics. Computer science. Proceedings of the XIX All-Russian Scientific and Practical Conference (Anzhero-Sudzhensk, May 15–16, 2015). Anzhero-Sudzhensk: Branch of Kemerovo State University, 2015. Pp. 54–57.
  6. Makarov M.P., Novikov A.M. Modeling and forecasting content in social networks using machine learning algorithms. Bulletin of Moscow University. Series 15: Computational Mathematics and Cybernetics. 2020. Vol. 2. Pp. 45–63. (In Rus.)
  7. The k-nearest neighbors algorithm. URL: http://datascientist.one/k-nearest-neighbors-algorithm (data of accesses: 18.11.2024).
  8. Mangusheva A.R., Kvaratskhelia A.G., Rakhimov D.F., Grigoryan K.A. Service for automatic classification of citizens’ appeals. In: Proceedings of the XXII International Conference on Computational Mechanics and Modern Applied Software Systems (VMSPPS’2021) (Alushta, September 4–13, 2021). Moscow: Moscow Aviation Institute (National Research University), 2021. Pp. 131–133.
  9. Gibadullin R.F., Maksimov A.A., Novikov A.A., Perukhin M.Yu. Reconstruction of tomographic images using multiprocessor systems. Bulletin of the Technological University. 2017. Vol. 20. No. 12. P. 87–89. (In Rus.)
  10. Gibadullin R.F., Mullayanov B.I., Perukhin M.Yu. Optimization of water supply by the method with model predictive // International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies FarEastCon 2020 (Vladivostok, October 6–9, 2020). Vladivostok, 2020. P. 9271134. doi: 10.1109/FarEastCon50210.2020.9271134.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Example of collaborative filtering

Download (155KB)
3. Fig. 2. Example of content-based filtering

Download (102KB)
4. Fig. 3. Input data of user interactions

Download (57KB)
5. Fig. 4. Grouping result

Download (35KB)
6. Fig. 5. Results of k-block cross-validation

Download (38KB)


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».