Абстрактный

В этой статье на основе технологии Hadoop разрабатывается и реализуется система под названием «Музыкальный веб-сайт KuKu» для хранения, управления и рекомендации музыкальных ресурсов. Система использует компоненты экосистемы Hadoop, включая HDFS, MapReduce, HBase и Mahout, для реализации сбора, хранения и управления музыкальными данными, анализа и моделирования данных о поведении пользователей, а также реализации функций рекомендаций по музыке. В частности, система использует HBase для хранения музыкальных данных и данных о поведении пользователей, использует Mahout для построения модели рекомендаций и развертывает ее в кластере Hadoop. В то же время, чтобы облегчить использование пользователями, в системе реализован веб-интерфейс взаимодействия с пользователем, позволяющий пользователям искать музыку, просматривать рекомендуемые результаты и т. д. Наконец, в этом документе проводится тестирование производительности и оценка системы. Результаты показывают, что система может эффективно управлять музыкальными данными, точно рекомендовать музыку и удовлетворять потребности пользователей. Исследование в этой статье имеет определенную справочную ценность для понимания применения технологии Hadoop в системах музыкальных рекомендаций.

Ключевые слова: технология Hadoop; музыкальные рекомендации; MapReduce;

ABSTRACT

Based on Hadoop technology, this paper designs and implements a system named “Cool Music Website”, which is used to store, manage and recommend music resources. The system uses components in the Hadoop ecosystem, including HDFS, MapReduce, HBase and Mahout, to realize the collection, storage and management of music data, the analysis and modeling of user behavior data, and the realization of music recommendation function. Specifically, the system uses HBase to store music data and user behavior data, uses Mahout to build a recommendation model, and deploys it to a Hadoop cluster. At the same time, in order to facilitate the use of users, the system has implemented a user interaction interface based on the Web, allowing users to search for music, view recommendation results, etc. Finally, this paper tests and evaluates the performance of the system, and the results show that the system can efficiently manage music data, accurately recommend music, and meet the needs of users. The research of this paper has a certain reference value for understanding the application of Hadoop technology in music recommendation system.

Keywords: Hadoop technology; Music recommendation; MapReduce

Глава 1. Обзор

1.1 Цель и значимость исследования.

Цели исследования системы музыкальных рекомендаций на базе Hadoop в основном включают следующие аспекты:

1. Обработка и управление музыкальными данными. Собирайте музыкальные данные, а также храните их и управляйте ими с помощью распределенной файловой системы Hadoop HDFS. Кроме того, музыкальные данные подвергаются предварительной обработке и очистке, включая извлечение музыкальной информации, анализ текстов песен, извлечение музыкальных характеристик и т. д. для последующего анализа и обработки.
2. Сбор данных о поведении пользователей. Собирайте данные о поведении пользователей, включая исторические записи прослушивания музыки, историю поиска и т. д., чтобы обеспечить основу для последующих алгоритмов рекомендаций.
3. Исследование алгоритмов рекомендаций: стремясь удовлетворить реальные потребности в музыкальных рекомендациях, исследовать и внедрять различные алгоритмы рекомендаций, включая рекомендации на основе контента, рекомендации по совместной фильтрации, рекомендации по матричной факторизации и т. д. А также оптимизировать и улучшить алгоритм в соответствии с реальной ситуацией в приложении.
4. оптимизация производительности системы: в ответ на увеличение масштаба музыкальных данных и количества пользователей производительность и эффективность системы улучшаются за счет оптимизации конфигурации кластера Hadoop и использования таких технологий, как платформа распределенных вычислений Spark.
5. Оценка системы: Оцените точность, производительность, масштабируемость и другие аспекты системы, чтобы определить осуществимость и надежность системы. В то же время безопасность и конфиденциальность пользователей системы защищены, чтобы предотвратить утечку данных и злоупотребление ими.

Благодаря приведенному выше исследованию система рекомендаций по музыке на основе Hadoop обеспечит эффективные услуги по рекомендации музыки, будет иметь хорошую масштабируемость и надежность и сможет удовлетворить реальные потребности приложений.

Кроме того, исследование системы музыкальных рекомендаций на базе Hadoop имеет следующее значение:

1. Решите практическую проблему рекомендации музыки: в условиях постоянного расширения музыкального рынка и взрывного роста музыкальных данных вопрос о том, как рекомендовать музыку, отвечающую интересам пользователей, стал актуальной проблемой, которую необходимо решить. Система рекомендаций по музыке на базе Hadoop предоставит пользователям точные, персонализированные и эффективные услуги по рекомендации музыки, отвечающие реальным потребностям пользователей.
2. повышениебольшие Применение технологии данных: система музыкальных рекомендаций на основе Hadoop будет использовать технологию распределенных вычислений для обработки огромных музыкальных данных через распределенное хранилище и вычисления для достижения больших объемов данных. Применение технологии данных.
3. Содействовать развитию музыкальной индустрии: музыкальные рекомендации могут не только улучшить качество прослушивания пользователями, но также помочь музыкальной индустрии находить и продвигать высококачественные музыкальные произведения, что играет положительную роль в содействии развитию музыкальной индустрии.
4. Содействовать развитию смежных технологий: исследования музыкальных рекомендаций на основе Hadoop будут способствовать развитию алгоритмов рекомендаций и данные Развитие технологий способствует инновациям и прогрессу в смежных областях.

Благодаря исследованию системы музыкальных рекомендаций на основе Hadoop можно не только повысить точность и эффективность музыкальных рекомендаций, но и способствовать развитию сопутствующих технологий, что имеет важное теоретическое и практическое значение.

1.2 Статус развития внутри страны и за рубежом

В последние годы системы музыкальных рекомендаций, основанные на технологии Hadoop, широко используются и исследуются в стране и за рубежом. Иностранные поставщики услуг потоковой передачи музыки, такие как Spotify, Pandora, Tidal и т. д., внедрили алгоритмы анализа больших данных и рекомендаций на основе Hadoop, чтобы предоставить пользователям персонализированные услуги рекомендаций по музыке, и добились хороших бизнес-результатов и репутации пользователей.

Отечественные системы музыкальных рекомендаций также постоянно развиваются и совершенствуются. Поставщики услуг потоковой передачи музыки, такие как NetEase Cloud Music, Kugou Music, QQ Music и т. д., внедрили в свои системы алгоритмы анализа больших данных и рекомендации на основе Hadoop, а также постоянно оптимизируют эти алгоритмы и улучшают эффекты рекомендаций. В то же время отечественные исследовательские институты и университеты также изучают изучение систем музыкальных рекомендаций на основе Hadoop и провели ряд соответствующих исследований и практик, таких как улучшение алгоритмов рекомендаций, крупномасштабная обработка данных и архитектура системы. оптимизация.

Вообще говоря, применение и исследование систем музыкальных рекомендаций на основе технологии Hadoop постоянно развиваются и совершенствуются в стране и за рубежом, а ее роль и ценность в сфере музыкальных сервисов все больше признаются и ценятся.

1.3 Введение в системные технологии

Введение в Hadoop

Hadoop — это платформа распределенных вычислений с открытым исходным кодом, которая может обрабатывать крупномасштабные наборы данных. Он использует распределенную файловую систему Hadoop (HDFS) для хранения данных и модель программирования MapReduce для распределенной обработки данных. Hadoop разрабатывается и поддерживается Apache Software Foundation и предназначен для того, чтобы позволить разработчикам легко обрабатывать крупномасштабные наборы данных.

Hadoop состоит из следующих трех основных компонентов:

• Распределенная файловая система Hadoop (HDFS): высоконадежная распределенная файловая система с высокой пропускной способностью, которая может обрабатывать очень большие наборы данных.
• MapReduce: модель программирования, основанная на языке программирования Java, для параллельной обработки крупномасштабных наборов данных.
• YARN (Еще один переговорщик ресурсов): менеджер ресурсов, используемый для планирования и распределения ресурсов кластера.

Hadoop также включает в себя другие компоненты и инструменты, такие как HBase (база данных NoSQL), ZooKeeper (служба координации распределенных приложений), Pig (язык потока данных), Hive (хранилище данных), Spark (механизм обработки данных) и т. д. Эти компоненты и инструменты можно интегрировать с Hadoop, чтобы сформировать полноценную экосистему обработки данных.

База данных MySQL

MySQL — популярная система управления реляционными базами данных с открытым исходным кодом, которая широко используется для хранения данных и управления веб-приложениями. MySQL обладает хорошей производительностью и масштабируемостью, поддерживает различные типы данных и языки запросов, поэтому широко используется в различных веб-приложениях.

В системе музыкального веб-сайта KuKu, основанной на технологии Hadoop, база данных MySQL используется для хранения такой информации, как музыкальные данные, пользовательская информация и данные о поведении пользователей. Что касается музыкальных данных, они включают название, автора, альбом, продолжительность, стиль, текст песни и другую информацию о музыке, а также учетную запись пользователя, пароль, псевдоним, пол, возраст и другую информацию о поведении пользователя; , он включает в себя историю прослушивания пользователя, рейтинги, комментарии, подборки и другую информацию. Путем реализации автономной обработки и анализа данных в Hadoop, а затем импорта обработанных данных в базу данных MySQL создается полноценная система музыкальных рекомендаций.

Введение в ИДЕЮ

IDEA — это интегрированная среда разработки (IDE) на основе Java, разработанная и поддерживаемая JetBrains. Он предоставляет множество функций, включая автоматическое завершение кода, подсветку синтаксиса, автоматическую проверку ошибок, рефакторинг кода, отладку, контроль версий и т. д., что может значительно повысить эффективность разработки и качество кода. IDEA можно использовать для разработки различных Java-приложений и фреймворков, включая веб-приложения, корпоративные приложения, мобильные приложения, настольные приложения и т. д. Он также поддерживает несколько языков программирования, включая Java, Kotlin, Groovy, Scala и т. д. Как популярная Java IDE, она широко используется в индустрии разработки программного обеспечения.

Глава 2. Анализ системных требований

2.1 Анализ требований

Анализ потребностей требует общения с клиентами, чтобы выяснить, каковы их потребности. Общайтесь с клиентами, чтобы получить четкие цели, а затем проведите соответствующий анализ рисков программного обеспечения, чтобы определить осуществимость плана и подготовить подробный и конкретный план. Анализ требований часто играет жизненно важную роль в принятии решений, поэтому анализ требований очень важен, поэтому определение программного обеспечения является последним шагом. Он просто хотел ответить, что именно должно делать это программное обеспечение. Анализ требований заключается в анализе того, какие функции может выполнять эта система, но как это выполнить, не входит в задачу исследования. Это очень четкое и конкретное требование к требованиям. Анализ требований является основой и главным приоритетом разработки системы.

Задача предварительного системного исследования состоит в том, чтобы позволить системным аналитикам и менеджерам определить, имеет ли этот проект какое-либо значение в их глазах. Содержимое включает статус запуска программы и статус выполнения.

Детальное общение с дегустаторами – метод систематического предварительного расследования. Согласно данным опроса, полученным посредством общения, текущие перспективы музыкальных онлайн-сетей таковы: Музыкальные сайты, как новый путь развития, имеют очень большое влияние и спрос. Некоторым людям действительно нужно такое место, чтобы слушать всех. . Я считаю, что Интернет как новое средство массовой информации новой эпохи может стать прочным щитом для музыки и способствовать ее процветанию.

Система музыкального веб-сайта KuKu, основанная на технологии Hadoop, требует достаточного анализа спроса, чтобы гарантировать, что система может удовлетворить потребности пользователей. Ниже приводится возможный анализ требований:

1. Потребности пользователя: пользователи могут зарегистрировать учетную запись, войти в систему, изменить личную информацию, искать музыку, воспроизводить музыку, собирать музыку, комментировать музыку, просматривать рейтинги и т. д.
2. Потребности администратора: Администраторы должны иметь возможность управлять пользователями, музыкой, комментариями и другой информацией, например удалять неуместные комментарии или музыку.
3. Требования к алгоритму рекомендаций: система требует, чтобы хотеть использовал алгоритм совместной фильтрации на основе пользователей, чтобы рекомендовать пользователям похожую музыку путем анализа исторического поведения и интересов пользователя.
4. Требования к хранению данных: система должна иметь возможность хранить большой объем музыки и пользовательских данных, поэтому необходимо использовать эффективные распределенные базы данных, такие как система распределенных файлов Hadoop и MySQL.
5. Требования к производительности: система требует от хостета высокой производительности, включая быстрое реагирование на запросы пользователей, быструю загрузку музыки и картинок, фильмов и т.д.
6. Требования к пользовательскому интерфейсу: система требует, чтобы хотеть имела хороший пользовательский интерфейс, включая интуитивно понятный и простой в использовании интерфейс, красивый дизайн, настраиваемые темы и т. д.
7. Требования безопасности: система должна обеспечивать безопасность пользовательских данных и конфиденциальность, включая шифрование паролей пользователей, безопасное хранение данных и предотвращение вредоносных атак.
8. Требования к ремонтопригодности: система должна быть простой в обслуживании и расширении, в том числе легко модифицироваться, легко добавлять новые функции, легко исправлять ошибки и т. д.

Анализируя эти требования, можно предоставить рекомендации по проектированию и внедрению системы.

2.2 Технико-экономическое обоснование

(1) Экономическая целесообразность

Причина экономической целесообразности этой системы заключается в том, что пользователям не нужно загружать дополнительные программы для использования и работы этой системы, независимо от времени, места или штата, если у вас есть устройство, которое может подключаться к Интернету. Вы можете использовать эту систему, эта система не требует высокой конфигурации компьютера и может использоваться с обычными рабочими книгами, что значительно снижает стоимость использования этой системы. Экономическая целесообразность может быть проверена.

(2) Техническая осуществимость

Инструментами разработки и базами данных, используемыми веб-сайтами обмена музыкой в ​​Интернете, являются IDEA и Mysql соответственно. Язык программирования — Java. Эту технологию очень легко освоить и легко освоить. Я очень рано познакомился с языком Java и почувствовал его очарование, поэтому он не подходит для разработки и проектирования программного обеспечения. Очень сложная вещь. Для этой системы концепция проектирования базы данных также является главным приоритетом. Я несколько лет изучал курсы разработки программного обеспечения в колледже и могу выполнить требования технической осуществимости.

(3) Эксплуатационная осуществимость

Максимально используйте различные методы, чтобы понять характеристики целевых пользователей, особенно тех, которые имеют отношение к веб-сайту [3]. Простота управления — это основное качество, которым должна обладать каждая система. Большие и лаконичные страницы дисплея повышают комфорт пользователя и позволяют достичь требований по эксплуатационной осуществимости.

2.3 Среда разработки

Система музыкального веб-сайта разработана на основе Struts2, технологии Hadoop в качестве носителя страниц, Mysql в качестве серверной базы данных и инструментов, разработанных IDEA в среде Windows 10. Для клиента не требуется какой-либо клиент. Программа. Компьютер Все, что вам нужно, это обычный браузер, который очень прост в обслуживании.

Глава 3. Эскизное проектирование системы.

немного

Глава 4. Внедрение системы

4.1 Функциональная конструкция модуля

Для системы музыкального сайта,Хороший визуальный дизайн веб-сайта должен быть качественным и визуально эффектным [9]. Красивый дизайн домашней страницы или нет напрямую влияет на сенсорные эмоции пользователя. Только когда пользователи нажмут на домашнюю страницу, они почувствуют совершенно новые ощущения.,Пользователи будут более охотно оставаться на этом сайте. Можем ли мы получить больше пользователей?,Дизайн стойки регистрации является главным приоритетом. Дизайн главной страницы должен соответствовать тенденциям и простоте.,Принцип щедрости и красоты. система должна иметь свой уникальный стиль,выделяться,нравиться Рисунок Как показано в 4-1:

Рисунок 4-1 Домашняя страница веб-сайта

4.2 Модуль регистрации пользователей

В этом модуле,Пользователи могут ввести пароль своей учетной записи,Метод привязки электронной почты для регистрации в качестве нового пользователя этого сайта,Как показано на картинке 4-2:

Рисунок 4-2 Регистрация пользователя

4.3 Дизайн модуля персонализированных рекомендаций

В этом модуле в основном рекомендуются синглы на основе стиля песен, которые слушают пользователи, например, народная музыка, рок, популярная музыка, электронная музыка и т. д., а также рекомендуется официальный список песен, который соответствует пользователю, независимо от того, является ли пользователь спит перед сном или едет на работу. В дороге вы можете найти музыку, подходящую вашей текущей ситуации, как показано на рис. 4-3:

Рисунок 4-3 Модуль персонализированных музыкальных рекомендаций

4.4 Откройте для себя музыкальный модуль

Этот модуль представляет большое количество персонализированных музыкальных элементов и функций на основе сцен, благодаря чему новая версия главной страницы представляет более красочный контент песен и помогает пользователям более точно находить свои любимые песни. Во-вторых, официальный плейлист и тщательное представление музыкальных стилей на новой домашней странице также значительно улучшили эффект распространения песен на рынке, привлекая больше внимания к большому количеству музыкального контента с длинным хвостом и к бизнес-возможностям музыкантов среднего уровня. показано на рисунке 4-4:

Рисунок 4-4 Обнаружение музыкального модуля

4.5 Модуль музыкального рейтинга

Откройте модуль музыкального рейтинга,Разделены на еженедельные списки и ежемесячные списки. В этом модуле вы можете увидеть название песни и информацию об имени исполнителя.,Мы все знаем, какие певцы самые популярные и какие песни самые популярные. хотеть Песни в списке легко сохранить,Эта система специально предоставляет инструмент быстрого сбора,Справа от названия песни находится крестообразная кнопка «Добавить».,Нажмите эту кнопку, чтобы быстро добавить эту песню в плейлист.,Если вы захотите слушать песни из списка в будущем, вы можете открыть список воспроизведения и воспроизвести песню.,Как показано на картинке 4-5:

Рисунок 4-5 Модуль музыкального рейтинга

4.6 Мой музыкальный модуль

В этом модуле он разделен на два модуля: «Моя коллекция» и «Недавно воспроизведенные». «Моя коллекция», как следует из названия, представляет собой сборник вашей любимой музыки. Вы можете найти все недавно воспроизведенные песни в разделе «Недавнее воспроизведение», как показано на рисунке 4-6:

Рисунок 4-6 Мой музыкальный модуль

Глава 5

систематест

немного

Глава 6

система Подвести итог

немного

Ссылки

[1] Хань Сюйхун, Ли Вэй. Крупномасштабная сортировка данных на основе Hadoop [J].

[2] Ван Ичжу. На основе MySQL Проектирование системы управления библиотечной информацией[J]. Навыки компьютерного программирования и обслуживания. 2022,(01)．

[3] Юэ Чжэнь, Лай Маошэн. Исследование концепций дизайна веб-сайтов, основанных на информационном построении [J]. Information Science, 2019(11):1723-1727+1731.

[4] Чжан Цзяннянь, Сунь Чжэньсян. Концепции, принципы и модели проектирования доступности веб-сайтов [J]. Теория и практика информации, 2019, 32 (01): 100-104.

[5] Дэн Тэнфэй. Исследование системы музыкальных рекомендаций [D].,2018,(04)．

[6] Ли Чонг. Параллельная реализация MapReduce для алгоритма рекомендаций по совместной фильтрации на основе пользователей [J]. Software Guide, 2018, 17(10):76-80.

[7] Лю Цзэн, Чэнь Бинфа. Проектирование и оценка юзабилити веб-сайта, ориентированного на пользователя [J]. Информатизация производства в Китае, 2019, 38(05): 63-66.

[8] Сунь Мэн. Проектирование и разработка веб-сайта по обучению аэробике на основе технологии .NET [J]. Electronic Design Engineering, 2017, 25(13):13-15+20.

[9] Тан Хуа. Исследование дизайна официального сайта футбольных клубов моей страны [J]. Журнал Института физического воспитания Гуанчжоу, 2019, 29(03): 39-43.

[10] Чжан Цзяннянь, Сунь Чжэнсян. Концепции, принципы и модели проектирования доступности веб-сайтов [J]. Теория и практика информации, 2019, 32 (01): 100-104.

[11] Ян Ии. Обсуждение гуманизированного дизайна веб-сайтов [J]. Журнал Центрального южного университета лесного хозяйства и технологий (издание по социальным наукам), 2019, 6 (06): 157-159.

Благодарности

Эта статья была написана под тщательным руководством и помощью Учителя Сун Пэйяна и Учителя Е Ляна. В моей учебной карьере только благодаря неутомимым лекциям Учителя Е Ляна я смог добиться прогресса в процессе написания статьи. Я многому научился, получив такое же образование у Учителя Сун Пэйяна. Мои учителя глубоко вдохновили меня на жизнь своим гибким и новаторским мышлением, старательным обучением и глубокими профессиональными знаниями. Я всегда буду хранить доброту этих учителей в своем сердце. За несколько лет обучения в школе я не только получил знания, но и добился достижений. Я смог успешно завершить учебу и дипломную работу благодаря руководству моих учителей: от определения темы до ее пересмотра и окончательного завершения, Учитель Сун Пейян и Учитель Е Лян дали мне много советов и большую помощь. Помимо руководства дипломной работой, преподаватель Сун Пэйян еще не забывал расширять культурный кругозор студентов и расширять мой кругозор, что позволило мне почувствовать братство учителя. Стоит отметить, что от учителя я чувствую строгость и преданность ученого, которые принесли мне большую пользу и будут использоваться на протяжении всей моей жизни. Я хотел бы поблагодарить своих преподавателей за то, что они нашли время в своем плотном графике и дали мне ценные советы по моей диссертации. Здесь хотелось бы выразить самую искреннюю благодарность преподавателям. Моя учебная карьера в университете подходит к концу. За эти годы плодотворной учебы я добился не только результатов учебы, но и роста своей жизни. Теперь я собираюсь окончить учебу. Благодарность и благодарность в моем сердце. Я хотел бы поблагодарить других преподавателей и одноклассников колледжа за их руководство и помощь во время моей учебы. Спасибо всем одноклассникам и друзьям, которые заботятся обо мне. Каждый этап моего роста в учебе неотделим от вашей компании. Все преподаватели работали не покладая рук и старались изо всех сил. Благодаря их внимательному обучению и поддержке я смог хорошо учиться и применять профессиональные знания и успешно окончить учебу.