算法实习生之路——推荐算法实践，一个小的UCB算法Demo 机器学习

前言：
来的万物花开这家公司，已经过去了三周了，确实学习到了不少的实用工具，并且对于自己的编码能力更加提升了一层。
最重要的一点，自己的快速学习能力应该说来有大幅的上升。这一篇博客所要说的东西，就是使用之前实现的UCB类，写了一个服务器程序，开始进行商品推荐。
为了达成这个目标，一周之内学习了HTML协议，与基础的http协议。
我的github：
我实现的代码全部贴在我的github中，欢迎大家去参观。
在作为算法实习生时，所实现的代码产权应该属于公司，所以在github中公布的代码可能会缺少一部分，或者比较简单，不涉及业务。
https://github.com/YinWenAtBIT

HTML协议：
介绍：
一、简介：
超文本标记语言，标准通用标记语言下的一个应用。“超文本”就是指页面内可以包含图片、链接，甚至音乐、程序等非文字元素。
超文本标记语言的结构包括“头”部分（英语：Head）、和“主体”部分（英语：Body），其中“头”部提供关于网页的信息，“主体”部分提供网页的具体内容。
二、学习：
在学习《UNIX网络编程》这本书的时候，就一直好奇，我编写的服务器程序似乎只能传送字符串，那么网页上的文字，图片，链接，表格等等，到底是如何展示出来的呢，直到这时，我开始学习HTML协议，才发现，一切都可以使用文本的形式传送。
学习的平台是
Codecademy

现在的学习进度如下：

文章图片

基本上了解了如何建立表格，如何建立建立链接，如何贴上图片。然后如何设置文字编码。到这里基本上就够我的Demo用了。
HTTP协议：

介绍：

一、简介：

HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出，经过几年的使用与发展，得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版，HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中，而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。
HTTP协议的主要特点可概括如下：
1.支持客户/服务器模式。
2.简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。
3.灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
4.无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
5.无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
二、URL：
HTTP URL (URL是一种特殊类型的URI，包含了用于查找某个资源的足够的信息)的格式如下：
http://host[":"port][abs_path]
http表示要通过HTTP协议来定位网络资源；host表示合法的Internet主机域名或者IP地址；port指定一个端口号，为空则使用缺省端口80；abs_path指定请求资源的URI；如果URL中没有给出abs_path，那么当它作为请求URI时，必须以“/”的形式给出，通常这个工作浏览器自动帮我们完成。
编写Demo：

一、实现的功能：
有了上面的HTML和http基础，其实就已经可以开始编写我要用的Demo程序了（虽然对于这两个协议现在的理解非常浅）。
在这里我是要实现一个推荐系统，每次刷新网页的时候可以显示出推荐的商品，给出商品的名字，链接，图片，以及分类。
对于每次刷新出的商品，可以点击喜欢，不喜欢，以及随便，来反馈给服务器，然后下一次刷新，将会推荐根据之前反馈结果计算出的推荐商品。
二、编码实现：
这个推荐系统所用的算法就是用我之前编写的UCB算法。已经编写为一个类，并添加了一次选取N个臂的成员函数。
UCB类中所使用的KEY，是json串中保存的tags和topics两个参数。 topics与tags分别对商品进行了分类，这里我们可以选择任意一种作为索引来使用推荐系统。
用来推荐的数据保存在json串中，json串保存着需要的所有信息。服务器启动时，从文本文件读取json串，并解析，赋值给UCB类，并使用unorderedmap保存下对应的json串。然后就可以等待着网页上访问服务器上的路径，传输结果了。
三、HTML编码：
这个编码显示的是要展示的页面的格式，编码如下所示：

商品名字图片属性选择 UCB参数 row 1, cell 文章图片 tags topics like soso unlike counts value row 2, cell 1 row 2, cell 2 row 2, cell 2 row 2, cell 2 row 2, cell 2

商品名字	图片	属性	选择	UCB参数
row 1, cell	文章图片	tags topics	like soso unlike	counts value
row 2, cell 1	row 2, cell 2	row 2, cell 2	row 2, cell 2	row 2, cell 2

效果如下图：

文章图片

在http服务器中实现的时候，是把上述的代码保存在一个string类中的。感觉这个做法比较奇葩，不知道真正的服务器中是如何进行html/css编码的。
三、服务器编码：

这里我所使用的服务器框架不是nginx，而是一个github中的开源项目，使用C++11和boost库实现的http 1.1的网页服务器。我已经fork了这个仓库，直接在这之上进行我的demo编写。地址如下：https://github.com/YinWenAtBIT/served。
服务器程序首先读入json串，对UCB类进行初始化，并且保存下展示网页所需要的数据，然后开始等待客户请求。
四、URL格式：

请求推荐商品的URL：
http://211.144.146.217:8123/UCB/query?key=tags&number=10

一个典型的请求如上，211.144.146.217是服务器的外网地址，8123是端口号，路径是/UCB/query。进入到这个请求对应的服务程序之后，服务器解析URL，得到所需要的参数，如上的URL中，key选择为tags，需要推荐的number为10。除此之外，key还可以选择为topics。
选择喜欢或者不喜欢对应的URL：
http://211.144.146.217:8123/UCB/response?key=tags& target=玛瑙项链& choose=0.9

IP地址和端口号同上，不过路径此时变成了/UCB/response，意图是客户返回的数据。
该路径的处理程序同样解析URL，然后根据参数进行更新。此处的key是tags，target对应的tags下的一个品种，这里是“玛瑙项链”，然后更新给UCB类的数据是0.9，有了这些，我们就已经实现了Demo的逻辑了。只差编码实现与测试了。
Demo效果：

然服务器程序运行起来，然后访问该网页：http://211.144.146.217:8123/UCB/query?key=tags&number=10

这里选择了10个商品，不过截图只截取了前3个。
第一个商品名字是一个超链接，对应的淘宝商品，然后是图片，属性里存放的是tags和topics参数。即是商品的分类参数。
选择一栏下的三个链接，对应的三个喜好，即用户的反馈。有了反馈，然后再次刷新，变有了新的推荐结果。
最后一列，属性，就是UCB类的对应的每一个品种的参数。使用这些参数来计算哪一个种类将被推送。是便于自己调试代码使用。
现在我们把前三个商品都选择喜欢。其他的商品不点击。

可以看到，我们刚刚选择喜欢的品种再次被推荐了（第二商品品种是唇彩，类别一样，商品不同）。然后其他的商品进行了更新。
这样，我们的测试Demo就完成了。
总结：

在实习之前，我或许从来没想过两天时间，就可以做出一个这样的Demo，放给我自学，我估计要把HTML协议和http协议全部学习完毕，才能开始动手做这个东西，不过压力和指导，然我干起来超快，并且做出来一个这样的demo，让我成就感非常高，相信以后我能在实习的过程中学习到跟多的东西！

关于这个推荐效果的分析，我将在下一篇博客中再进行具体的分析。
【算法实习生之路——推荐算法实践，一个小的UCB算法Demo】