在微博中应用PageRank算法

这个想法很早就有了,因为我是做搜索引擎背景的,能够深刻的理解PageRank算法在搜索引擎中的重要性,绝对的核心技术之一。不过,这篇博客,并不打算介绍PageRank算法的原理,而是,让我们来看看,这个重要的算法,在新浪微博中的应用。

网页与网页之间,通过链接关系传递着重要性。在微博中呢?这个也是成立的。不过在微博中,情况要更复杂一些。所以,我在微博中指出,我并不赞同计算全量的PageRank(即所有人都参与计算)。原因有以下几点:

  1. 人的主题属性和网页不同。网页往往只有一个主题,而人的主题属性比较多,我们可以将主题属性理解为人的兴趣,一般而言,人的兴趣,会不止一个。
  2. 人的兴趣会随着时间不断变化,而大部分的网页,诞生之后,主题基本不会发生变化(但是网页的PageRank也是要定期重算的,这个主要是因为链接关系发生了变化等等)。
  3. 除了因为兴趣的关注,新浪微博中,还存在好友关系——真实的好友关系。

针对第一点,人的兴趣的多样性,这个是非常明显的,从每个用户的标签、微博内容就可以很直接的看出来。那么,我们要怎么做呢?我的观点是,针对特定领域内的微博用户,计算PageRank。这样可以得到在这个领域内的人的影响力的排名。这个是很有用的,草根们可以用来找专家,猎头们可以用来找候选人,水平如何,非常直观的显示出来。要理解,我上面说的话,我来举个例子。从标签开始,微博的用户为什么打标签呢(twitter是没有标签的,这个是新浪微博数据中的宝藏,尽管说,十个人里,只有一个人有标签,但是这批数据也是非常宝贵的)。我想大概两个原因:

  1. 自己的兴趣:电影、音乐、考古等等
  2. 自己的专长:java、数据挖掘、机器学习、自然语言理解等等

标签都是用户自己定义的,有的时候不会十分的准确,这个时候需要一些手段来衡量准确的程度:PageRank就是一个很好的手段。比如,我给自己打一个“考古”的标签,作为我的兴趣,通常来说我会关注一些考古资讯类的微博、或者一些考古权威人士。如果,没有这些关注,这个兴趣就值得怀疑了。再比如,我自己打了“复杂网络”的标签,但是我的粉丝中,没有人对这个感兴趣,那么我还能成为这个领域中的专家么?专家是需要大家认可的。所以,主要是从这个角度讲,全量的PageRank需求并不那么强烈。

针对第二点,我们要充分的理解社交网络是变化的,是不断演变的。很多人都在研究这个演变的规律、过程。我现在兴趣,还没在这里。但是这个“变化”对我们计算rank有多大的影响呢?其实一个网络的演变,是分阶段。有巨变,有缓慢的变化。巨变的时候,网络结构变化比较多,然而其他的时候,网络的结构都相对稳定。比如,目前的新浪微博,每天还有用户在注册,可能用不了多久就宣告突破5亿注册用户。但是,在某些领域,网络的结构已经相对比较稳固了,该来的人,差不多都来了。不该来的,他以后来的可能性也不大。所以,这时,计算PageRank,得到的排序结果,还是能够应用一段时间的。不过,这个我建议,还是要定期重新计算一下,而且要比网页的重新计算更加频繁。

针对第三点,我们考虑的主要就是社交圈子的挖掘了。在这里不多说。

说了很多,绕远了。那用什么来计算呢?高效的计算PageRank有不少方法,有单机的工具包、还有基于MapReduce模型的、基于spark的。我这里向大家介绍一个工具:Graphchi 非常强大,号称比spark还要猛,hadoop类似的,就直接pass。

上面唠叨了很多在微博中应用PageRank的道理。下面我使用graphchi计算一下3000w人的PageRank,一个近乎全量的PageRank。

简单介绍一下grapchi的使用:

  1. 下载graphchi:wget http://graphchi.googlecode.com/files/graphchi_src_v0.1.7b.tar.gz
  2. tar zxvf graphchi_src_v0.1.7b.tar.gz
  3. cd graphchi_v0.1.7b
  4. make example_apps/pagerank
  5. bin/example_apps/pagerank file your_graph_file <num_of_iterations>

上面的your_graph_file可是两种格式:

  1. EdgeListFormat:src dist1 value1
  2. AdjacencyListFormat:src 4 dist1 dist2 dist3 dist4

一些有用的参数,命令如下:

bin/myapps/myprogram file GRAPH-FILE  config1 configvalue1 config2 configvalue2 

后面的配置项很方便,可以不用在运行时设置filetype等,常用的有:

  1. file 后面是图数据文件
  2. filetype 后面是图存储类型 edgelist或者adjacencylist
  3. execthreads 计算的线程数
  4. membudget_mb 加载图数据可使用的内存大小

示例如下:

bin/example_apps/pagerank file ../pg/part1_sort.txt 3 filetype edgelist execthreads 8 membudget_mb 4096 

准备好数据和工具,开始run————让我们看看,这随机采样的3000w人中,PageRank的结果是什么:

在微博中应用PageRank算法

这只是部分数据,我还做了一些精简。也能够看出点效果。比如,我们可以理解为粉丝的质量排名。但如果是某个领域,比如“机器学习”,那我们就可以理解这个领域有哪些专家,并且谁更牛一些。这个更加有用一些。

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