Diplomarbeit. IPTV: Chancen durch Individualisierung

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1 Diplomarbeit IPTV: Chancen durch Individualisierung Entscheidungsunterstützung bei der Auswahl von Inhalten für Nutzer und bei der individualisierten und kontextabhängigen Belegung von Werbeunterbrechungen Institut: Institut für Entscheidungstheorie & Unternehmensforschung Prof. Dr. Wolfgang Gaul vorgelegt von: Studiengang: Betreuer: Fabian Neb geb. am 18. Dezember 1982 Matrikelnummer: Wirtschaftsingenieurwesen Dipl.-Wi.-Ing. Dominic Gastes - Universität Karlsruhe (TH) Abgabetermin: 28. November 2008

2 i Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis... i Abbildungsverzeichnis... iii Tabellenverzeichnis... iv Symbolverzeichnis... v 1 Einführung Problemstellung Zielsetzung Aufbau Grundlagen IP- Fernsehen Technische Grundlagen und Definition des Begriffs IPTV Abgrenzung zu Web-TV Empfehlungssysteme Überblick Benutzerprofil und Datenmatrix Content-Based Filtering Collaborative Filtering Hybride Systeme Gütemaße für Empfehlungssysteme Marktbetrachtung Deutscher IPTV Markt Internationale Märkte Zukunftsprognosen Möglichkeiten des IPTV Individualisierung der Programmgestaltung Motivation Content-Boosted Collaborative Filtering Methode für IPTV Datenerhebung Content-Based Filtering Collaborative Filtering Content-boosted Recommendation... 57

3 Inhaltsverzeichnis ii Güte der Empfehlungen Individualisierte Ausstrahlung der Werbung Motivation Personalisierte Zuordnung von Werbespots Verfahren zur Identifizierung der Nachbarschaft Prognose der Interessen eines Nutzers Güte des Systems Einordnung in die Werbepausen hinsichtlich des Kontextes Kategorisierung der Schlüsselbegriffe Klassifizierung der Werbesendungen Güte des Systems Erweiterungen für das K-Mode Verfahren Weitere Kriterien bei der Ausstrahlung von Werbespots Schlussbetrachtung Zusammenfassung Ausblick Literaturverzeichnis Sachwortverzeichnis

4 Abbildungsverzeichnis iii Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Verteilung der Übertragungswege in Deutschland... 3 Abbildung 2: Technische Ausführung des IPTV... 6 Abbildung 3: Beispiel für Web-TV, ZDF Mediathek... 9 Abbildung 4: Beispiel für IPTV, Arcor Digital TV Video on Demand... 9 Abbildung 5: Arten von Empfehlungssystemen Abbildung 6: Formen des Collaborative Filterings Abbildung 7: Typische Verfahrenselemente beim Collaborative Filtering Abbildung 8: Prozess des Collaborative Filtering Abbildung 9: Vergleich verschiedener Filterverfahren Abbildung 10: ROC-Kurve Abbildung 11: Akzeptanz von IPTV: Wie gut gefällt Ihnen ein solches IPTV-Angebot alles in allem? Abbildung 12: Wechselabsicht zu IPTV Abbildung 13: Anzahl der IPTV Nutzer in Europa im Jahr Abbildung 14: Ranking der Produkteigenschaften von IPT: Welche Merkmale muss bzw. sollte ein IPTV-Angebot haben, um für Sie attraktiv zu sein? Abbildung 15: Filmeauswahl bei Arcor Digital TV Abbildung 16: Überblick des Content-Boosted Collaborative Filterings Abbildung 17: MAE in Abhängigkeit der Größe der Nachbarschaft Abbildung 18: Systemübersicht: Content-Boosted Collaborative Filtering Abbildung 19: Effekt der Sparsity auf die Prognosequalität Abbildung 20: Systemübersicht zur individuellen Ausstrahlung von Werbeunterbrechungen Abbildung 21: Ansätze zur Erstellung der Vorhersage aus einer den Lebensstil betreffenden Nachbarschaft Abbildung 22: Beispiele für die Relevanz des Programms auf diewerbung Abbildung 23: Beispiel für die Kontextkategorisierung Abbildung 24: Partitionsmatrix Abbildung 27: Werbepausen mit und ohne Berücksichtigung konkurrierender Unternehmen Abbildung 28: Systemübersicht - Personalisierte Werbung... 91

5 Tabellenverzeichnis iv Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Eigenschaften von IPTV... 7 Tabelle 2: Unterscheidung von Web-TV und IPTV... 8 Tabelle 3: Filmdatenbank Tabelle 4: Vor- und Nachteile von Content-Based und Collaborative Filtering Tabelle 5: IPTV Angebote von Telekommunikationsunternehmen Tabelle 6: Vergleich der Prognosen für IPTV Tabelle 7: Beispieldatensatz Tabelle 8: Spezielle L q -Distanzmaße Tabelle 9: Entwicklung der Prognosegüte bei Variation des Schwellenwertes für die Korrelation Tabelle 10: Beispiel einer Datenmatrix Tabelle 11: Korrelationskoeffizient der Nutzer Tabelle 12: Testergebnisse des Empfehlungssystems Tabelle 13: Verbesserungen für CB Filtering Tabelle 14: Verbesserungen für CF Tabelle 15: Lexikalische Matrix Tabelle 16: Beispieldaten und Modus dreier Klassen Tabelle 17: Partitionsmatrix Tabelle 18: Update Modus Klasse 2 und Tabelle 19: Effekt der Kategorisierung auf den Zugehörigkeitsgrad Tabelle 20: Einsortierung der Schlüsselbegriffe in Kategorien Tabelle 21: Vergleich der Ergebnisse zwischen dem fuzzy K-Mode und K-Histograms Verfahren Tabelle 22: Zwei Klassen und ihr jeweiliger Modus... 87

6 Symbolverzeichnis v Symbolverzeichnis R Datenmatrix m Laufindex für die Eigenschaften M Anzahl der Eigenschaften i Laufindex für die Nutzer I Anzahl der Nutzer j Laufindex für die Objekte N Anzahl der Objekte k Anzahl der Klassen l Laufindex für die Klassen Endliche Menge an Funktionswerten Funktionswert Klasse Wort aus dem Vokabular V V Vokabular, mögliche Wörter D Dokument D Länge des Dokumentes t Laufindex für die Position eines Wortes F Film Anzahl der Trainingsfilme Position in einer Eigenschaftsausprägung / t-tes Wort der m-ten Eigenschaft Eigenschaftsausprägung Eigenschaft Gewichtungsfaktor Dokument / Wortbündel hinter einer Eigenschaft Länge von in Wörtern a Aktiver Nutzer Explizit abgegebene Bewertung Implizit ermittelte Bewertung durch das CB-Verfahren Pseudo Bewertungsvektor p(a,j) Prognose der Bewertung usersim Ähnlichkeit zwischen Nutzern InvPop Inverse Popularität u Anzahl der Nachbarn β Anzahl überlappender Bewertungen W Partitionsmatrix, Zugehörigkeitsgrad von Objekt n zu Klasse l Q l Schwerpunkt (Mittelwert bzw. Modus) einer Klasse X n Objekt n d(, ) Distanz zwischen Objekt und Schwerpunkt einer Klasse (, ) Distanz einer Merkmalsausprägung von Objekt zu Klasse α Variable zur Steuerung der Fuzzyness µ Gewicht für die Objekteigenschaften P m Anzahl der Kategorien der Merkmalsausprägungen

7 1 1 Einführung 1.1 Problemstellung Telekommunikationsunternehmen sehen sich zunehmender Marktsättigung bei Breitbandanschlüssen (DSL) und damit steigender Konkurrenz bei Internet und Telefon ausgesetzt. Verstärkt wird die Konkurrenzsituation unter anderem durch die Kabelnetzbetreiber, die Produktbündel - bestehend aus Fernsehen, Telefonund Internetanschluss, sogenannte Triple-Play Angebote - anbieten. Gleichzeitig schwindet das Interesse der Kunden an immer breitbandstärkeren Internetverbindungen, die für Telekommunikationsunternehmen jedoch ein wesentliches Standbein ihres Erfolges ausmachen. Kunden erkennen allerdings keinen zusätzlichen Nutzen in den hohen Bandbreiten für das normale Surfen im Internet. (PricewaterhouseCoopers, 2008, S. 16) Zum Abbau von Überkapazitäten bei DSL-Leitungen, sowie zur Differenzierung zu den Kabelnetzbetreibern drängen bereits drei große Unternehmen aus dem Telekommunikationsbereich auf den IPTV-Markt vor. IPTV kann sich durch diverse technische Eigenschaften merklich vom traditionellen Fernsehen via Satellit, Kabel und Terrestrik abgrenzen. Trotz solcher Wettbewerbsvorteile, wie der Möglichkeit des zeitversetzten Fernsehens, gelingt es den Anbietern bisher nicht, IPTV als Alternative zum traditionellen Fernsehen zu etablieren. Bereits vor zwei Jahren ist die deutsche Telekom mit einem Angebot in den Markt eingetreten. Trotz des frühen Markteintritts konnten die Erwartungen, bestärkt aus den Erfolgen in anderen europäischen Ländern, nicht erfüllt werden. 1.2 Zielsetzung Die Schwierigkeiten der Anbieter bei der Entwicklung des IPTV-Marktes dienen als Ansatzpunkt dieser Diplomarbeit. Dabei werden folgende zwei Zielsetzungen verfolgt: Ziel 1: Wo liegen die Ursachen für die verhaltene Entwicklung des deutschen IPTV-Marktes? Zur Beantwortung dieser Frage bedarf es der Erörterung zahlreicher Fragestellungen und des Vergleichs mit der Situation anderer Länder, um dies zu beantworten. Dazu gehört unter anderem die Auseinandersetzung mit den technischen Gegebenheiten, auf die sich der Markt stützen kann. Wichtig sind auch die Funktionalitäten, an denen die Kunden interessiert sind und ob die Akzeptanz für IPTV gegeben ist. Die genauere Marktbetrachtung wirft die Frage auf, ob die verschiedenen Kundengruppen, Werbekunden und Zuschauer, isoliert voneinander betrachtet werden können oder ob Abhängigkeiten vorliegen, welche

8 1 Einführung 2 Widerstände im Markt verstärken. Auf den Ergebnissen der Untersuchung aufbauend, folgt unmittelbar die Fragestellung des zweiten Teiles. Ziel 2: Welche Lösungsansätze für eine zukünftig bessere Entwicklung gibt es für den IPTV-Markt und wie können diese umgesetzt werden? Dazu werden zunächst die von beiden Kundengruppen gewünschten Funktionalitäten für IPTV analysiert. Auf dieser Basis werden Konzepte zur Individualisierung des Angebots, sowohl für die Zuschauer als auch für die Werbeindustrie, entwickelt und entsprechend der Bedürfnisse der Kundengruppe adaptiert. Durch die Beantwortung der beiden Fragestellungen werden Entwicklungsmöglichkeit des IPTV aufgezeigt und die Erfolgsaussichten auf ein stetig starkes Wachstum des Marktes sowie ein funktionierendes Geschäftsmodell gesteigert. 1.3 Aufbau Als Einführung in den Bereich des IPTV s wird dessen Technik, sowie die daraus resultierenden technischen Chancen, wie auch Schwierigkeiten, vorgestellt und eine Abgrenzung zu WebTV vorgenommen. Es folgt ein Einblick in die Verfahren, sowie die Diskussion der Vor- und Nachteile von Empfehlungssystemen, die einen integralen Bestandteil dieser Arbeit ausmachen. Kapitel 2 beleuchtet die Gegebenheiten des deutschen Marktes und gibt einen Überblick zu international führenden IPTV-Märkten. Eine Gegenüberstellung verschiedener Zukunftsprognosen und die Skizzierung von konzeptionellen Möglichkeiten des IPTV s schließen das Kapitel ab. Aus den Erkenntnissen der Marktanalyse bildet sich das Konzept zur Individualisierung der Programmgestaltung (Kapitel 4). Hierzu wird zunächst das System als Ganzes vorgestellt, um anschließend die einzelnen Punkte im Detail zu erläutern. Kapitel 5 entwickelt eine Lösung, ebenfalls basierend auf den Aussagen der Marktanalyse für die zweite Kundengruppe, die Werbekunden. Das Konzept verfolgt die individuelle Ausstrahlung der Werbung unter Einbeziehung der persönlichen Interessen des Zuschauers, des Kontextes, in dem die Werbung erscheint, sowie der Präferenzen des Werbekunden.