基于深度學習的挑選禮物APP設計與實現

劉星晨　陳樂生　胡果　曾萱文　谷迪　吳亞聯

摘 要：基于Android系統環境開發了一款幫助用戶挑選禮物的APP。采用Java語言開發，選用AndroidStudio開發工具，后臺使用SSH框架設計，功能模塊為MVP架構模式。通過數據分析將不同的商品分類，用戶根據不同的送禮對象查看不同的分類專區挑選禮物。針對送禮無明確意向的用戶，可以使用人物刻畫功能，挖掘送禮對象的行為偏好，系統將推薦合適的禮物。設立禮物分享區，用戶可以分享選禮物心得供其他用戶參考。

關鍵詞：挑選禮物;深度學習;Android;APP;數據存儲;禮物分享

中圖分類號：TP242.6文獻標識碼：A文章編號：2095-1302（2020）07-00-03

0 引 言

禮物作為人們傳達心意的載體，在人際交往中起著非常重要的作用，送給親人朋友稱心的禮物，看似是件小事，但常常會讓無數人為此煩惱。隨著電商的發展，我國網購用戶達到6.39億人，占網民總數的74.8%[1]，人們越來越鐘意網上購物，一款能夠準確、高效挑選禮物的APP市場廣闊。

目前京東、淘寶等傳統電商商品數量多，種類齊全，但質量參差不齊，且無禮物推薦系統，需要用戶自己篩選禮物。目前市面上已經出現的同類軟件以推薦禮物攻略為核心，禮物推薦缺少個性化。

個性化推薦算法在網購平臺被廣泛運用，但這都些均通過用戶的瀏覽記錄實現。借助深度學習的標簽推薦算法[2]，用戶回答一些易于表現送禮對象行為偏好特點的問題，可以迅速刻畫人物形象，提取送禮對象與禮物的特征，從而更好地推薦禮物[3]。本文主要闡述了挑選禮物APP的設計方法與實現過程，為用戶挑選禮物提供幫助。

1 系統功能分析與總體設計

1.1 系統功能分析

我們初步開發了一款挑選禮物APP，可以實現以下功能：

（1）人物刻畫：刻畫送禮對象，禮物精準推送;

（2）禮物分類：用戶根據不同的送禮對象，查看不同分類專區，挑選禮物;

（3）禮物分享：分享用戶選禮物心得供其他用戶參考。

1.2 系統功能設計

滿足用戶挑選禮物的個性化需求，解決用戶挑選禮物的煩惱。本挑選禮物APP基于Android平臺，運用Service和Internet實現頁面跳轉，使用SharePreference和SQLite實現禮物數據存儲，最后將產品UI、界面控制和數據庫整合，進行測試[4]。APP客戶端的主要使用對象為用戶，用戶可使用的功能包括人物刻畫、禮物分類、禮物分享、用戶登錄注冊、購物車等。Web端后臺管理模塊的操作對象是管理員，功能包括管理員登錄、商品信息管理及訂單信息管理。系統功能如圖1所示。

2 系統設計與實現

2.1 初始化界面設計

APP具有貼近用戶使用習慣的界面。使用Photoshop和Adobe Illustrator等軟件，運用通感的設計思維[5]進行UI界面設計。不僅讓用戶有美的視覺感受，更是出于對用戶的理解和情感關懷，讓用戶在使用APP的過程中輕松自如，高效挑選禮物，使用戶獲得最佳體驗[6]。界面初始化受到信號觸發進入顯示界面，顯示界面共分為3個子界面，分別為人物刻畫、禮物分類、禮物分享。整體設計流程如圖2所示。

2.2 數據庫設計

本系統采用MySQL數據庫，使用PDO方式完成PHP與MySQL數據庫的連接。在數據庫中建立禮物表、用戶表、訂單表。通過表之間的關系明確數據間的關系。數據庫設計流程如圖3所示。

2.3 后臺系統結構設計

后臺采用SSH框架設計，數據庫由Hibernate管理，其中action交由Spring管理，頁面跳轉交由Struts管理。后臺系統主要包括用戶信息管理、禮物信息管理、訂單信息管理。管理員在后臺登錄，點擊禮物列表時，數據庫將所有禮物信息顯示在頁面中，管理員可對禮物進行增加、修改、刪除、查詢。后臺禮物管理如圖4所示。

2.4 客戶端結構設計

2.4.1 注冊登錄

通過第三方Mob平臺短信SDK實現注冊，第三方賬號授權同樣利用Mob的ShareSDK實現。注冊完成后由客戶端將注冊信息提交至服務器端（提交方式為HTTP POST請求）。登錄需要在完成注冊以后才能進行，只要提交賬號、密碼等信息至服務器，請求登錄即可。第三方登錄功能利用Mob平臺的ShareSDK實現，底部導航功能需要FragmentTabHost，Fragment，TabSpec，FragmentActivity類組合來實現板塊切換。用戶登錄流程如圖5所示。

2.4.2 購物車

調用后端接口獲取用戶已經添加到購物車中的禮物列表，若為空則顯示空頁面，不為空則展示禮物列表，用戶可以選中自己想購買的禮物并結算。購物車操作流程如圖6所示。

2.4.3 人物刻畫

此功能為送禮對象推薦禮物[7]，用戶只需在APP上按照引導回答一些易于表現送禮對象行為偏好的問題，系統即可根據回答刻畫人物形象，利用深度學習方法去發現、提取送禮對象與禮物的特征，從而更好地實現禮物的個性化推薦。人物刻畫流程如圖7所示。

2.4.4 分類選禮

用戶可以借助此功能查看不同分類專區，挑選禮物。禮物分類根據送禮對象劃分[8]，如“閨蜜”“男朋友”“女朋友”等。分類選禮流程如圖8所示。

2.4.5 禮物分享

借助禮物分享社交功能，用戶可以通過文字和禮物圖片發表送禮的感受和心得，其他用戶可以評論點贊，增加用戶的生活體驗。

2.5 禮物推薦算法設計

考慮到用戶為別人挑選禮物，送禮對象并不會產生瀏覽記錄，因此用戶需按照APP的引導回答一些易于表現送禮對象行為偏好特點的問題。采用深度神經網絡提取人物和禮物的標簽特征，以構建送禮對象的喜好特征和物品的屬性特征。利用相關特征標簽計算相似禮物或相似人物，基于余弦相似度，計算兩個向量之間余弦夾角以獲得禮物的相似性：