相似度函数

定义

Neo4j GDS 库提供了一系列度量标准,可用于计算两个数字数组 ps 和 pt 之间的相似度。

这些相似度函数可分为两类。第一类是分类度量,它们将数组视为集合,并基于两个集合之间的交集来计算相似度。第二类是数值度量,它们基于每个位置上的数字彼此的接近程度来计算相似度。

相似度函数名称 公式 类型 取值范围

gds.similarity.jaccard

jacard

分类

[0,1]

gds.similarity.overlap

overlap

分类

[0, 1]

gds.similarity.cosine

cosine

数值

[-1, 1]

gds.similarity.pearson

pearson

数值

[-1, 1]

gds.similarity.euclideanDistance

ed

数值

[0, ∞)

gds.similarity.euclidean

euclidean

数值

(0, 1]

示例

下面提供了每个函数的使用示例

Jaccard 相似度函数
RETURN gds.similarity.jaccard(
  [1.0, 5.0, 3.0, 6.7],
  [5.0, 2.5, 3.1, 9.0]
) AS jaccardSimilarity
表 1. 结果
jaccardSimilarity

0.142857142857143

重叠相似度函数
RETURN gds.similarity.overlap(
  [1.0, 5.0, 3.0, 6.7],
  [5.0, 2.5, 3.1, 9.0]
) AS overlapSimilarity
表 2. 结果
overlapSimilarity

0.25

余弦相似度函数
RETURN gds.similarity.cosine(
  [1.0, 5.0, 3.0, 6.7],
  [5.0, 2.5, 3.1, 9.0]
) AS cosineSimilarity
表 3. 结果
cosineSimilarity

0.882757381034594

Pearson 相似度函数
RETURN gds.similarity.pearson(
  [1.0, 5.0, 3.0, 6.7],
  [5.0, 2.5, 3.1, 9.0]
) AS pearsonSimilarity
表 4. 结果
pearsonSimilarity

0.468277483648113

欧几里得相似度函数
RETURN gds.similarity.euclidean(
  [1.0, 5.0, 3.0, 6.7],
  [5.0, 2.5, 3.1, 9.0]
)  AS euclideanSimilarity
表 5. 结果
euclideanSimilarity

0.160030485454022

欧几里得距离函数
RETURN gds.similarity.euclideanDistance(
  [1.0, 5.0, 3.0, 6.7],
  [5.0, 2.5, 3.1, 9.0]
) AS euclideanDistance
表 6. 结果
euclideanDistance

5.248809388804284

当提供的向量中包含一个或多个 null 值时,这些函数也能计算出结果。对于像 Jaccard 或 Overlap 这种基于交集的函数,null 值会被从集合和计算中排除。而在其他函数中,null 值会被替换为 0.0。请参考以下示例。

包含 null 值的 Jaccard 计算
RETURN gds.similarity.jaccard(
  [1.0, null, 3.0],
  [1.0, 2.0, 3.0]
) AS jaccardSimilarity
表 7. 结果
jaccardSimilarity

0.666666666666667

包含 null 值的余弦计算
RETURN gds.similarity.cosine(
  [1.0, null, 3.0],
  [1.0, 2.0, 3.0]
) AS cosineSimilarity
表 8. 结果
cosineSimilarity

0.845154254728517