Published April 11, 2023 | Version v1
Publication Open

NPR-LBN: next point of interest recommendation using large bipartite networks with edge and cloud computing

  • 1. University of Engineering and Technology Lahore
  • 2. Quaid-i-Azam University
  • 3. Prince Sultan University

Description

Abstract During the last decades, tourism has been augmented worldwide through which the diversity of tourists' interests is increased and is challenging to tackle with the traditional management system. Such challenges can be overcome by LBSNs (Location-Based Social Networks) such as Yelp, Foursquare, and Facebook which help to collect more personalized information close to tourists' preferences/interests like check-ins, comments, and reviews. In this regard, solutions have been proposed to exploit the POI (Point of Interest) recommendation, but they failed to overcome sparsity and cold-start problems. Existing methods are also not focusing on important aspects, including geographical context, dynamics preferences and social influence, which are essential factors in POI recommendation. Therefore, this work tried to incorporate these factors and present a unified model using bipartite networks to learn users and POI dynamics. For this purpose, we have represented all the factors using eleven networks and combined them into a single latent space. In addition, Edge Computing processes data at the network's edge, reducing latency and bandwidth usage and enabling real-time and personalized recommendations. Furthermore, cloud computing could be used to store and process the large amounts of data collected from LBSNs, to support the proposed model's computational requirements and make it more accessible and scalable, allowing it to be easily used by tourism management systems worldwide. Experimental results show that our model outperforms state-of-the-art methods using real-world dataset in terms of accuracy and perform better against sparsity and cold-start problems.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

خلال العقود الماضية، تم تعزيز السياحة في جميع أنحاء العالم من خلال زيادة تنوع اهتمامات السياح وصعوبة معالجتها مع نظام الإدارة التقليدي. يمكن التغلب على هذه التحديات من خلال LBSNs (الشبكات الاجتماعية القائمة على الموقع) مثل Yelp و Foursquare و Facebook والتي تساعد على جمع المزيد من المعلومات الشخصية بالقرب من تفضيلات/اهتمامات السياح مثل تسجيل الوصول والتعليقات والمراجعات. في هذا الصدد، تم اقتراح حلول لاستغلال توصية نقطة الاهتمام (POI)، لكنها فشلت في التغلب على مشاكل التناثر والبدء البارد. لا تركز الطرق الحالية أيضًا على الجوانب المهمة، بما في ذلك السياق الجغرافي وتفضيلات الديناميكيات والتأثير الاجتماعي، وهي عوامل أساسية في توصية POI. لذلك، حاول هذا العمل دمج هذه العوامل وتقديم نموذج موحد باستخدام الشبكات الثنائية لتعلم المستخدمين وديناميكيات الاهتمام. لهذا الغرض، قمنا بتمثيل جميع العوامل باستخدام إحدى عشرة شبكة ودمجناها في مساحة كامنة واحدة. بالإضافة إلى ذلك، تعالج حوسبة الحافة البيانات على حافة الشبكة، مما يقلل من استخدام الكمون وعرض النطاق الترددي وتمكين التوصيات في الوقت الفعلي والشخصية. علاوة على ذلك، يمكن استخدام الحوسبة السحابية لتخزين ومعالجة كميات كبيرة من البيانات التي تم جمعها من LBSNs، لدعم المتطلبات الحسابية للنموذج المقترح وجعله أكثر سهولة وقابلية للتطوير، مما يسمح باستخدامه بسهولة من قبل أنظمة إدارة السياحة في جميع أنحاء العالم. تُظهر النتائج التجريبية أن نموذجنا يتفوق على أحدث الأساليب باستخدام مجموعة بيانات العالم الحقيقي من حيث الدقة والأداء الأفضل ضد مشاكل التناثر والبدء البارد.

Translated Description (French)

Résumé Au cours des dernières décennies, le tourisme s'est développé dans le monde entier, ce qui augmente la diversité des intérêts des touristes et constitue un défi à relever avec le système de gestion traditionnel. De tels défis peuvent être surmontés par les LBSN (réseaux sociaux basés sur la localisation) tels que Yelp, Foursquare et Facebook, qui aident à collecter des informations plus personnalisées proches des préférences/intérêts des touristes, telles que les enregistrements, les commentaires et les commentaires. À cet égard, des solutions ont été proposées pour exploiter la recommandation POI (Point d'intérêt), mais elles n'ont pas réussi à surmonter les problèmes de rareté et de démarrage à froid. Les méthodes existantes ne se concentrent pas non plus sur des aspects importants, y compris le contexte géographique, les préférences dynamiques et l'influence sociale, qui sont des facteurs essentiels dans la recommandation de POI. Par conséquent, ce travail a tenté d'intégrer ces facteurs et de présenter un modèle unifié utilisant des réseaux bipartites pour apprendre les utilisateurs et la dynamique des points d'intérêt. À cette fin, nous avons représenté tous les facteurs à l'aide de onze réseaux et les avons combinés dans un seul espace latent. En outre, l'Edge Computing traite les données à la périphérie du réseau, réduisant la latence et l'utilisation de la bande passante et permettant des recommandations personnalisées en temps réel. En outre, le cloud computing pourrait être utilisé pour stocker et traiter les grandes quantités de données collectées à partir des LBSN, pour prendre en charge les exigences informatiques du modèle proposé et le rendre plus accessible et évolutif, ce qui lui permettrait d'être facilement utilisé par les systèmes de gestion du tourisme dans le monde entier. Les résultats expérimentaux montrent que notre modèle surpasse les méthodes de pointe utilisant des ensembles de données du monde réel en termes de précision et qu'il fonctionne mieux contre les problèmes de rareté et de démarrage à froid.

Translated Description (Spanish)

Resumen Durante las últimas décadas, el turismo se ha incrementado en todo el mundo a través del cual aumenta la diversidad de intereses de los turistas y es difícil de abordar con el sistema de gestión tradicional. Tales desafíos pueden ser superados por las LBSN (redes sociales basadas en la ubicación) como Yelp, Foursquare y Facebook, que ayudan a recopilar información más personalizada cercana a las preferencias/intereses de los turistas, como registros, comentarios y reseñas. En este sentido, se han propuesto soluciones para explotar la recomendación del POI (Punto de Interés), pero no lograron superar los problemas de escasez y arranque en frío. Los métodos existentes tampoco se centran en aspectos importantes, como el contexto geográfico, las preferencias dinámicas y la influencia social, que son factores esenciales en la recomendación del POI. Por lo tanto, este trabajo trató de incorporar estos factores y presentar un modelo unificado utilizando redes bipartitas para aprender a los usuarios y las dinámicas de POI. Para ello, hemos representado todos los factores mediante once redes y los hemos combinado en un único espacio latente. Además, Edge Computing procesa los datos en el perímetro de la red, lo que reduce la latencia y el uso del ancho de banda y permite recomendaciones personalizadas y en tiempo real. Además, la computación en la nube podría utilizarse para almacenar y procesar las grandes cantidades de datos recopilados de los LBSN, para respaldar los requisitos computacionales del modelo propuesto y hacerlo más accesible y escalable, permitiendo que sea fácilmente utilizado por los sistemas de gestión turística de todo el mundo. Los resultados experimentales muestran que nuestro modelo supera a los métodos de vanguardia que utilizan un conjunto de datos del mundo real en términos de precisión y se desempeña mejor contra la escasez y los problemas de arranque en frío.

Files

s13677-023-00427-5.pdf

Files (2.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:fee1ab959d8434a75ed269a998eaa4b4
2.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
NPR - LBN: توصية نقطة الاهتمام التالية باستخدام شبكات ثنائية كبيرة مع حوسبة الحافة والحوسبة السحابية
Translated title (French)
NPR-LBN : recommandation du prochain point d'intérêt en utilisant de grands réseaux bipartites avec edge et cloud computing
Translated title (Spanish)
NPR-LBN: siguiente recomendación de punto de interés utilizando grandes redes bipartitas con computación en el borde y en la nube

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4364365813
DOI
10.1186/s13677-023-00427-5

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1888005072
  • https://openalex.org/W2025605741
  • https://openalex.org/W2030808931
  • https://openalex.org/W2054560962
  • https://openalex.org/W2088246687
  • https://openalex.org/W2133810280
  • https://openalex.org/W2146008005
  • https://openalex.org/W2159094788
  • https://openalex.org/W2275335423
  • https://openalex.org/W2362771282
  • https://openalex.org/W2534727297
  • https://openalex.org/W2565412869
  • https://openalex.org/W2759079241
  • https://openalex.org/W2762850579
  • https://openalex.org/W2858081207
  • https://openalex.org/W2903158826
  • https://openalex.org/W2945670315
  • https://openalex.org/W2980258356
  • https://openalex.org/W3038620866
  • https://openalex.org/W3115776703
  • https://openalex.org/W3118650744
  • https://openalex.org/W3133877534
  • https://openalex.org/W3185067909
  • https://openalex.org/W3215187144
  • https://openalex.org/W4200471400
  • https://openalex.org/W4214736316
  • https://openalex.org/W4241366218