1、研究背景
随着互联网技术的飞速发展以及数字音乐市场的持续繁荣，音乐资源呈现出爆炸式的增长态势。在线音乐平台上汇聚了来自全球各地、各种风格和类型的海量音乐作品，其数量之多、种类之繁杂，让用户在寻找符合自己口味的音乐时面临着前所未有的挑战。传统的音乐查找方式，如按照歌手、专辑或者流派进行搜索，已经远远不能满足用户快速、精准地找到心仪音乐的需求。在这样的背景下，音乐推荐系统应运而生，它旨在帮助用户在浩如烟海的音乐库中发现自己可能喜欢的音乐，成为了连接用户和音乐资源的重要桥梁。
大数据时代到来，音乐推荐系统的发展迎来新契机，也遭遇诸多挑战，其一，大数据技术可使用户在音乐平台的各类行为数据得以收集和存储，播放记录，收藏列表，搜索关键词及评论内容等均包含在内，这些数据信息含量很丰富，能体现出用户的音乐喜好，兴趣波动情况以及使用规律等。对这些海量数据加以深入剖析和发掘之后，可以更为精确地把握用户需求，进而给予其个性化的音乐推荐服务，其二，大数据具有复杂而多元的特点，这就使得数据处理和分析变得十分艰难，数据量极大时，便需依靠高效的存储与处理手段；数据来源众多且格式不同，要执行统一的清理与整合；数据随时会产生，所以必须及时响应相关变化，并对推荐结果作出更新
2、研究意义
当下，诸多音乐推荐系统已投入使用，不过其中大部分都存在一定缺少，有些推荐系统仅仅依靠简易的协同过滤算法，按照用户之间的相似度来执行推荐，该方法较易受数据稀疏性以及冷启动问题的影响，从而致使推荐结果在准确性和多元性方面不太理想。部分推荐系统在推荐时未充分考虑音乐的内容特征，旋律，节奏，歌词等，所以推荐的音乐也许会与用户的实际喜好有所偏离，因而，创建一个依托大数据，而且能全面利用音乐内容特征和用户行为数据的音乐推荐系统有着非常重要的现实意义
3、研究现状
国外很多知名的科技公司与研究机构都在音乐推荐领域展开了深入的研究与应用，Spotify是全球较大的音乐流媒体平台，始终致力于优化自身音乐推荐系统的性能，它运用了不少先进技术，包含依靠内容的推荐算法，协同过滤算法以及深度学习模型等。Spotify会剖析用户的播放记录，收藏夹，创建的歌单等数据，为用户制定个性化的每日推荐歌单和发现周报，这些很受用户喜爱，Spotify还用音频分析技术来获取并剖析音乐的声学特性，节奏，音高，音色等，以此更好地把握音乐的内容与风格，更进一步加强推荐的精准度
4、研究技术
4.1 大数据处理技术
Hadoop Distributed File System（HDFS）： 在这个音乐推荐系统当中，HDFS作为基本的分布式储存系统起着关键性的作用，音乐数据包含音频文件，用户行为日志等等，其数量非常庞大，传统单机储存难以满足需求。HDFS具有较高的容错能力，把大型文件分解成许多数据块，然后分散存于集群里众多的节点之上，比如一首高品质的音乐文件也许会被切割成很多个128MB大小的数据块，保存到不同节点的磁盘里面，即便某个节点发生故障。数据还是能够依靠其它副本节点得以复原，从而确保了数据的可靠度，而且，HDFS支持流式数据访问，适宜大批量处理大规模的数据，给后面的数据分析以及推荐算法供应了稳固的数据存储根基。
4.2 MySQL数据库
MySQL属于被广泛性采用的关系型数据库，在音乐推荐系统上用来存放结构化的数据，用户的基本信息像是用户名，密码，注册时间等等，还有音乐的元数据比如歌曲名称，歌手，专辑，发行时间等等都能存到MySQL里面。MySQL对SQL语言予以支持，这便利于执行数据的查询，插入，更新以及删除操作，经由恰当地规划数据库表结构和索引，可以改善数据的查询效率，如果给用户的收藏列表创建索引，那么就能够迅速找出用户所收藏的音乐，从而提升推荐系统的反应速率。
4.3 卷积神经网络
在音乐推荐系统当中，CNN常常被用来执行音乐内容特征的获取，音乐的音频信号可被当作一种时间序列数据，CNN能够凭借卷积层自行获取音频信号中的局部特征，旋律，节奏之类的，当把音乐音频转化成频谱图以后，CNN就可以针对频谱图做卷积运算，从而得到不同频率以及时间窗之下的特征，经过多层的卷积和池化操作。CNN会慢慢得到更高层级的抽象特征，这些特征适用于音乐的分类以及相似度的计算，判定两首音乐是否为同一种风格，又或者依照音乐的特征向用户推荐类似风格的音乐。
5、系统实现
