基于協同過濾算法的嘻哈之家平臺設計

楊燦　郭龍　楊秀濤　楊峰　袁滸　翟德坤

摘 要：基于協同過濾算法的嘻哈之家平臺專為國內眾多嘻哈文化喜好者而開發。平臺的研發主旨是為這一群體提供一個可靠途徑以實現整合市場、文化交流、商演推廣等。該平臺采用協同過濾算法對用戶進行個性化推薦，同時還涵蓋BBS論壇、海量數據存儲技術、實時網絡分享技術。嘻哈之家平臺采用MVC設計模式、B/S架構、tomcat服務器，以Java作為主要開發語言，打造一個整合性平臺，最終促進國內嘻哈文化發展。

關鍵詞：嘻哈之家;文化推廣;協同過濾算法;MVC;個性化推薦;BBS

中圖分類號：TP391文獻標識碼：A文章編號：2095-1302（2020）07-00-03

0 引 言

近年來國內音樂被嘻哈浪潮席卷，嘻哈文化愛好者數量激增，從而為嘻哈文化的發展奠定了一個龐大的基數。但這一群體缺乏整合，分散在國內眾多群體中。大多數采用的國內嘻哈文化推廣方式都是線下演出，推廣力度較小。如今國內環境缺少一個專屬的、規范的、全面的嘻哈文化平臺，導致國內嘻哈文化發展一直處于停滯階段。嘻哈之家平臺是國內外嘻哈文化浪潮孕育下產生的一種新媒介平臺[1-2]，其優勢便在于使用更加現代化的網絡方式進行推廣，有效擴大嘻哈文化的影響范圍，同時為這一人群提供出整合的平臺[3]。

1 項目背景

1.1 總體背景

在高度發展的媒體時代，大量新潮文化相互滲透、相互碰撞。這使得嘻哈音樂的發展受到限制，無法進入更多人的眼球。因此需要一個助推器加速成長。嘻哈之家平臺的推出的意義就在于突破局限，展現出嘻哈文化所蘊含的價值，并促使新潮流風向的產生。這一平臺將學習交流、嘻哈知識普及、音樂作品的分享等方面集為一體，使得大眾可以更加全面并且系統地進行學習與實踐[4]。并且能幫助學習者更快速、更精確地解決學習中的盲點和交流方面的障礙。嘻哈之家作為多元素綜合的一個新媒介平臺，將嘻哈文化向著流行文化般的傳播度進行轉變，讓更多人熟知。

1.2 國內外現狀分析

嘻哈文化于20世紀70年代誕生于美國，現已在當地進入成熟階段;20世紀80年代左右傳入日本與韓國，而后發展至盛行狀態;20世紀90年代傳入中國，在國內屬于小眾文化范疇[5]。國內嘻哈文化發展緩慢的原因在于缺少有效的傳播媒介，嘻哈之家平臺提出的必要性便在于此。

2 系統意義

2.1 文化交流

國內嘻哈文化市場一直缺少一個代表本土特色嘻哈文化的平臺。嘻哈之家平臺為廣大愛好者提供了一個交流中樞，可以自由地進行交流以及相互學習，相互提高。將本土特色嘻哈文化推出，由小眾走向大眾。

2.2 商演推廣

平臺會發布專屬音樂節活動以進一步推廣，讓大家也能感受到線下嘻哈的氛圍。線上與線下的結合將使嘻哈文化得到最大程度的推廣，擴大喜愛這一文化的人群數量，并逐步增強在大眾心中的影響力。

2.3 整合市場

由于國內嘻哈市場一直處于離散狀態，市場無法得到有效的集中，無法形成一定的影響力。平臺將對分布于嘻哈文化行業中的人群進行整合，使得嘻哈文化影響力得到提高，進一步提高國內嘻哈文化的整體性，讓嘻哈文化在國內得到有效發展。

2.4 促進國內嘻哈文化發展

國內嘻哈文化發展緩慢的主要因素在于推廣方式一直是傳統線下演出，要發展國內嘻哈文化必然要將其網絡化，使其得到最大程度的推廣。將具有國內特色的嘻哈文化推向大眾視野，讓大眾得到更大程度了解。

3 功能及設計要素

3.1 設計目標

嘻哈之家是一個嘻哈文化的媒介平臺。用戶可以集學習、娛樂、交流為一體，并且陪伴用戶完成學習期間的一切困擾，降低以往大眾接觸嘻哈文化的門檻，讓更多人群認識嘻哈文化。

3.2 功能介紹

系統功能模塊如圖1所示。

（1）用戶中心模塊：用于用戶進行信息修改和空間建設。

（2）歌單模塊：對所有的嘻哈音樂進行分類，比如jazz，trap，oldschool等。

（3）音頻錄制模塊：用戶可在平臺上進行錄制與分享，讓其余用戶可以欣賞與點評自己的作品。

（4）直播模塊：每個用戶可以在直播間進行直播，分享自己的技巧等[6]。

（5）論壇模塊：一個自由發表論壇的模塊，用戶可以自由發表自己的文章，比如求助說唱技巧方面的經驗等。

（6）社交模塊：用戶可以自由地和感興趣的人進行交流并成為好友。

3.3 程序設計

3.3.1 設計模式

如圖2所示，使用MVC（Model View Controller）設計模式。按照代碼功能分為三層，即模型層（Model）、顯示層（View）、控制層（Controller）。這樣會使維護更加方便，代碼也不會顯得繁瑣[7]。

3.3.2 系統設計

系統的前端方面采用Bootstrap框架做響應式設計，保證系統能自適應于移動設備。各功能子系統分別為用戶中心子系統、歌單子系統、音頻錄制與發布子系統、直播子系統、論壇子系統、社交子系統。

4 技術特點

4.1 個性化推薦

在系統中通過用戶的歷史行為來構建數據集，再通過協同過濾算法對用戶的喜好進行預測，從而為用戶計算出符合用戶喜好的音樂以及視頻形成個性化推薦。

4.1.1 協同過濾推薦[8-9]

系統采用基于物品的協同過濾推薦，是指為用戶推薦出與之前所感興趣物品相似的物品。就本系統而言，通過用戶對不同作品的評分記錄來構建模型，根據作品間的相似度來進行推薦[10]。

4.1.2 余弦相似度

在相似度函數方面選用余弦相似度（Cosine similarity）進行相似度計算，如下：

式中，Ai與Bi即代表不同用戶對作品A與作品B的不同評分，帶入公式得出余弦值。余弦值越接近1則代表相似度越高即值得推薦，余弦值越接近0則相似度越低即不值得推薦。

4.1.3 具體實現

首先對獲取的數據進行處理，將數據處理完畢后。通過Mahout調用基于物品的協同過濾推薦算法，并且選用余弦相似度作為相似度函數，從而實現個性化推薦效果，部分程序如下：

publicclass MusicRecommend {

publicstaticvoid main（String[] args） throws Exception {

DataModel model = new FileDataModel（new File（"D：＼＼hadoop數據＼＼ratingsout.csv"））;

//余弦相似度

ItemSimilarity similarity = new UncenteredCosineSimilarity（model）;

//構造推薦

Recommender recommender = new

GenericItemBasedRecommender（model，similarity）;

Listitems = recommender.recommend（10，5）;

LongPrimitiveIterator iter = model.getUserIDs（）;

while （iter.hasNext（）） {

longuserid = iter.nextLong（）;

Listlist = recommender.recommend（userid，3）;

System.out.println（"userid="+userid+"："）;

for （RecommendedItem item ： list） {

System.out.println（"["+item.getItemID（）+"："+item.getValue（）+"]"）;

}

System.out.println（）;

}

}

}

上述部分代碼是個性化推薦的部分代碼，通過調用對用戶感興趣的作品進行預測，便于對用戶推送。

4.2 BBS模塊

在這一平臺中推出了BBS模塊[11]。用戶可在論壇中發起自己感興趣的貼子，其余用戶可以進行評論。貼主具有增刪查改的權限，使得信息的合理性得到保證。同時后臺管理員可監控所發布的信息，保證信息的合法性和合理性。

4.3 海量數據存儲

在存儲日志以及用于個性化推薦計算的數據時，采用hive進行存儲。hive具有對數據集的擴展能力與計算能力，這樣一來在應對龐大數據時計算效率將得到提高。同時，將很少發生數據變化的頁面緩存起來，每次需要時，就不必再重新加載，從而騰出更多的CPU資源[12]，減小建立數據庫的壓力，也能有利于加快網站的運行速度。在建立數據庫時，會對所有數據庫表結構進行優化，使得SQL語言更加嚴謹精煉，索引也更快速更準確。

4.4 實時網絡分享

平臺會把網絡上搜索次數較多的作品放到熱搜榜單中，每天定時刷新數據，再統計該榜單中訪問次數最多的作品，將最好作品放到顯而易見的頁面上供大眾欣賞。系統所設置的分享功能，只要用戶注冊賬號，就能擁有自己的“空間”，可以在空間分享自己喜歡的作品，也可以上傳自己的作品進行分享，可添加好友、實時聊天分享。

4.5 系統架構（B/S架構）

如圖3所示，在系統架構方面選擇了B/S架構[13]。現如今軟件更新頻率不斷上升，增加了工作人員的負擔，假設工作人員對數量為上千臺電腦中的軟件進行維護，工作效率將非常低下。但如果是采用B/S架構的軟件，用戶使用的只是瀏覽器端，并不需要做維護，不管用戶規模多大，所有操作只需要對服務器進行操作，只需對服務器進行管理就可以，大大減少工作負擔。

5 結 語

嘻哈之家平臺線上加線下的推廣模式在嘻哈文化的推廣中獨樹一幟。其線上和線下的各個模塊囊括了當今人群文化交流的大部分途徑，所以其完全可以滿足大眾輸入和輸出嘻哈文化的需求。而便捷的平臺操作毫無疑問能大大增加用戶的使用興趣，實現快速入門到精通。精致的內容和包裝終將促進嘻哈之家平臺的迅速傳播。

參考文獻

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