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一个音乐搜索与推荐系统的设计与实现的中期报告

一、问题定义

要开发一个音乐搜索与推荐系统，该系统具有以下主要功能：

1.提供搜索功能：用户可以根据关键词查找相关的歌曲，歌手，专辑等信息。

2.提供推荐功能：系统可以根据用户的历史听歌记录，推荐符合用户口味的音乐。

3.提供收藏功能：用户可以收藏自己喜欢的歌曲，以便下次查看。

二、数据来源

要实现音乐搜索与推荐功能，需要大量的音乐数据。以下是数据来源的渠道：

1.采集一些公共数据，如歌手、歌曲和专辑等基本信息，可以从一些公用的API或爬取相关网站获得。

2.通过一些专业的音乐网站、应用程序，获取用户听歌记录、用户评分等信息。

3.与音乐版权方合作，获取正版音乐数据。

三、系统架构

1.数据库架构

数据库中获得的数据是数据分析和推荐的基础，因此数据库架构的设计与实现至关重要。

针对音乐搜索与推荐系统，考虑到数据之间相互交织且复杂，采取关系型数据库进行数据存储。

2.系统架构图

整个系统的架构可以分为三层，如下图：

1.数据管理层：以数据库为基础，具有数据的存储、更新和访问等功能。

2.服务层：根据用户的请求，利用数据提供相应服务，包括搜索服务和推荐服务。

3.用户接口层：用户通过交互界面向服务层发起请求，如搜索、推荐和收藏等操作。例如：web页面，手机应用程序。

四、数据库设计

1.端口表

用于记录歌手的基本信息。

端口名|类型|说明

---|---|---

id|varchar(30)|歌手id

name|varchar(30)|歌手name

picture|varchar(200)|歌手头像

2.专辑表

用于记录专辑的基本信息。

端口名|类型|说明

---|---|---

id|varchar(30)|专辑id

name|varchar(30)|专辑名

picture|varchar(200)|专辑封面

3.歌曲表

用于记录歌曲的基本信息。

端口名|类型|说明

---|---|---

id|varchar(30)|歌曲id

name|varchar(50)|歌曲名称

singer_id|varchar(30)|歌手id

album_id|varchar(30)|专辑id

4.评分表

记录用户对不同歌曲的评价。

端口名|类型|说明

---|---|---

user_id|varchar(30)|用户id

song_id|varchar(30)|歌曲id

score|int|歌曲评分

5.收藏表

记录用户收藏的歌曲信息。

端口名|类型|说明

---|---|---

user_id|varchar(30)|用户id

song_id|varchar(30)|歌曲id

五、服务设计

系统主要包括搜索服务和推荐服务。

1.搜索服务

通过在搜索框中输入关键词，查询数据库中所有匹配的歌曲、专辑和歌手信息，并将结果按照相关度排名。

实现搜索的相关度计算可以采用余弦相似度算法，计算公式如下：

其中，q和d分别是用户输入的关键字和歌曲信息，ti是歌曲信息中第i个单词，n是歌曲信息中所有单词的数量，m是用户输入的关键字中所有单词的数量。计算完所有歌曲和用户输入的关键字之间的余弦相似度后，将歌曲按照与用户输入的关键字相关度从高到低排序，返回搜索结果。

2.推荐服务

根据用户的历史听歌记录，推荐符合用户口味的音乐。

推荐算法可以采用协同过滤算法，基于用户-项目间的相似性，通过计算该用户对其他项目的评分与目标项目的相似度，推荐用户可能感兴趣的项目。

六、下一步工作

1.完成数据库中其他表的设计和实现。

2.实现用户接口层，提供交互界面。

3.完成搜索服务和推荐服务的开发，测试服务效果。

4.采集数据进行测试，对系统进行优化。

5.实现在线推荐服务，提供更精确的推荐结果。

七、总结

本文主要介绍了音乐搜索与推荐系统的设计与实现的中期报告，主要包括问题定义、数据来源、系统架构、数据库设计和服务设计。在下一步工作中，将完成系统的开发和测试，对系统的功能和性能进行全面优化。