Spotify算準音樂喜好,讓用戶掏錢訂閱!官方卻願意教你如何「反演算法」?
Spotify算準音樂喜好,讓用戶掏錢訂閱!官方卻願意教你如何「反演算法」?

作為煎餅果子聖地,天津人評價最高的煎餅店,一定不是人們趨之若鶩的網紅店,而是「我家樓下那家」。

人們對於音樂的喜好,和天津人對煎餅果子的愛有異曲同工之處,好友熱情分享的音樂,通常會被你歸為「垃圾」。隨著卡帶、CD、MP3逐漸被行動網路取代,音樂平台最終承載起滿足人們音樂品味的重任。

社群媒體上歷久不衰的兩個問題,一個是為什麼「隨機」推薦並不是真的「隨機」,另一個就是為什麼音樂平台推薦的音樂都這麼「垃圾」。如果有機會,大概所有人最想做的事情就是去面對面問一下音樂平台的工程師,自己到底怎麼才能「調教」好這個App,讓它推薦更多自己喜歡的音樂。

以用戶數最多的音樂平台Spotify為例,他們最近開發出了一種新的演算法——偏好轉化模型(Preference Transition Model,PTM),想要預測,一年後的你會聽什麼音樂。

當我們只看見自己喜歡的內容

抖音、微博、淘寶、YouTube、Spotify,這些平台的演算法想盡辦法猜測我們的喜好,然後把它們覺得我們會喜歡的內容推給我們。

有些時候,這些算法確實猜得很準,我們看到的都是喜歡的內容。但從另一方面來說,我們只看了自己喜歡的內容。

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圖/ O'Reilly

網路活動家伊萊·帕里瑟(Eli Pariser)在2011年的時候提出了他著名的「過濾氣泡」(Filter Bubble)理論:算法會根據用戶的地址、歷史點擊、過往搜索等用戶相關資訊猜測用戶喜好。這個過程中,那些與用戶意見不相同的訊息就被過濾掉了。長期下來,用戶就會無法接觸新的想法和訊息,逐漸隔絕在自己的意識形態泡沫中。

在處理過濾氣泡的問題上,Spotify一直因為精準的演算法而為人稱道。不只是讓用戶在自己熟悉的內容裡打轉,它總能幫用戶發現那些新鮮的歌曲。而恰好,這些歌曲還很討人喜歡。

揭開Spotify「演算法黑箱」

「每週發現」(Discovery Weekly)是Spotify在2015年7月的王牌欄目。每週一,Spotiy就會向用戶推薦30首完全沒聽過的歌曲。同時,它又總能帶來非常好的用戶體驗。截至2020年6月25日,每週發現總共被播放了23億小時,大約是26.65萬年,比人類文明存在的時間還長。

Spotify是怎麼做到這一切的?當然還是演算法。

Spotify主要使用了三種推薦機制——協同過濾算法(Collaborative Filtering Model)、卷積神經網絡(Convolutional Neural Networks)和自然語言分析(Natural Language Processing)。

Netflix是最早使用協同過濾算法來推薦內容的平台。在Netflix大獲成功之後,這種算法就變得越來越流行。簡單來說,它會根據用戶之間的相似性而不是內容的相似性來推薦新事物。

對Spotify來說,擺在它面前的是一個巨大的數據庫,裡面裝滿了用戶聽過內容的歷史。協同過濾算法會根據用戶A聽過的歌曲,找到也喜歡這些歌的另一個用戶B,然後向A推薦只有B聽過的歌曲。

「同喜QRS,則嘗試一下P 和T」|Erik Bernhardsson,前Spotify 員工.pn
「同樣喜歡QRS,則嘗試一下P和T」
圖/ Erik Bernhardsson

但協同過濾算法的一大缺點就是所謂的「冷啟動」,只有掌握足夠多的數據,協同過濾算法才能發揮作用。如果用戶是一個還沒有聽過多少歌的新用戶,或者資料夾裡有一首非常冷門的歌曲,協同過濾算法就無法精準匹配。

這就引入了另一種算法——自然語言處理。Word2Vec常被用在自然語言處理中,它可以將我們日常的對話編碼成數學關係——向量。

Spotify做了和Word2Vec相似的工作。它會抓取網路上描述音樂、歌曲或者歌手的詞語,通過算法分配給它們不同的權重。這個權重,一定程度上代表了人們用這個詞來描述音樂的概率。通過自然語言處理,Spotify就能確定那兩首歌彼此是相似的,從而解決冷啟動問題。即使是冷門的歌曲或歌手,也能得到推薦。

Spotify的第三種方式是卷積神經網。

在前面兩種算法的幫助下,Spotify已經獲得了足夠多的數據,但卷積神經網絡可以進一步提高音樂推薦的準確性。

卷積神經網絡會分析歌曲的特徵,包括拍子、音調、模式、節奏、強弱度等。通過閱讀這些歌曲的特徵,Spotify就可以根據用戶的收聽歷史了解它們之間的相似性,匹配用戶的喜好。

Daft Punk 的歌曲「環遊世界」的數據分析圖|The Echo Nest.png
Daft Punk 的歌曲「環遊世界」的數據分析圖。
圖/ The Echo Nest

正是通過這三種算法,Spotify像魔法般猜準了用戶的喜好,打造出了千人千面的Discover Weekly。

但即使Spotify已經成為了世界上最流行的流行音樂播放軟體,即使世界上最聰明的人在這裡構建出了無比精巧的算法,過濾氣泡的「詛咒」依舊存在。

於是,Spotify,又多做了一步。

但是,人是會變的呀!

2021年4月,Spotify聯合多倫多大學發布了一篇論文《下一步去哪兒?一種用戶偏好的動態模型》(Where To Next?A Dynamic Model of User Preferences)。

他們在4年間(2016年至2020年)分析了10萬名用戶的收聽數據,來觀察用戶的消費分佈變化。他們發現,隨著時間的變化,用戶的消費習慣也在發生變化。先前的算法擅長捕捉用戶的靜態喜好,但當面對長時間的跨度時,卻無法捕捉用戶動態的喜好變化。對於Spotify的長期用戶來說,他們依舊可能困在過濾氣泡中。

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這是2016年第一季對比隨後每個季度的總消費變化直方圖。顏色越深,對比的時間跨度就越長。比如,最左邊的淺色曲線是2016年第一季和2016年第二季的對比;最右邊的深色曲線是2016年第一季和2020年第二季的對比。隨著時間的增加,變化也越來越明顯。
圖/ Spotify

Spotify同時也發現,當免費用戶消費的音樂種類越多時,他們越有可能轉化為付費用戶。也就是說,用戶聽到的音樂類型越多,他們越喜歡Spotify。

那麼該如何知道,一個人未來的音樂口味呢?

Spotify給出了一個新的演算法——偏好轉化模型(Prefenrence Transition Model,PTM)。

在這張偏好轉化模型的草圖中,我們可以大致窺見PTM的工作原理。

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圖/ Spotify

我們現在有個用戶1號,根據歷史,可以知道他喜歡聽靈魂樂(Soul)。我們想知道,他以後會不會喜歡新世紀音樂(New Age)和布魯斯(Blues)。

轉換矩陣A是PTM的核心,將上述的數據輸入A,就會得到一個預測的結果。可以看到,新世紀音樂的數值(0.4)和靈魂樂(0.5)非常接近,那用戶1將來很有可能會喜歡上新世紀音樂。

當然,這只是一個最簡單的模型演示,實際情況要比這複雜得多。Spotify總共歸納了4000種音樂流派。而在Spotify的數據庫中,還有有3.56億個這樣的「用戶1號」。

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PTM 的核心算法:指數加權移動平均分佈和泊鬆多項式兩級分佈。
圖/ Spotify
與之前的算法相比,PTM 在各項測試中都得到了最好成績|Spotify.png
與之前的算法相比,PTM 在各項測試中都得到了最好成績。
圖/ Spotify

除了預測性能,PTM的另一大特點就是可以直觀地解釋從一種音樂是如何轉換到另一種音樂的。假定我們現在有兩個音樂流派a和b,PTM就可以提供用戶在聽完a之後轉換到b的概率。這就解釋了兩個問題:

  1. a到b,哪條路徑是最短的?
  2. 如果用戶聽了a,那麼他接下來最有可能播放哪個流派?

回答這兩個問題,大大提高了PTM的效率和預測準確性。

這是一張偏好轉化的示意圖,顯示了初始流派(綠色)到目標流派(紅色)的最短路徑|Spotify.png
這是一張偏好轉化的示意圖,顯示了初始流派(綠色)到目標流派(紅色)的最短路徑。
圖/ Spotify

如何「馴服」演算法

看起來,Spotify已經做得很好了。但再聰明的演算法,都可能時不時抽一下風。畢竟,人確實很複雜,沒有人可以像你自己一樣了解自己。

Spotify官方也給出了一些建議,希望幫助你更好地「馴服」他們的演算法。

  • 給你喜歡的歌曲點個❤️。
  • 如果你不喜歡一首歌,在30秒之前跳過它。30s是個關鍵節點,如果在這之前跳過一首歌,相當於演算法在內部給它點了👎。
  • 聽聽新的歌手和他們的音樂。這樣演算法就可以更好地學習你的行為模式。
  • 提供你的年齡和位置訊息——要是你不介意的話。Spotify會根據用戶的年齡和地理位置推薦不同的音樂類型。
  • 如果你不想Spotify注意到你的行為,可以使用「私密模式」。
  • 最後,保持耐心。算法在設計中會忽略新的收聽行為中一些迅速的、突然出現的峰值,因為許多人會分享他們的Spotify登錄信息。因此新的收聽活動可能不會立刻導致你的播放列表變化。

本文授權轉載自:極客公園

責任編輯:郭昱彣、錢玉紘

關鍵字: #Spotify #演算法
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從切菜到乾燥加工!宜展如何結合桃園市政府創業資源,以AI開拓農產加工第二成長曲線?
從切菜到乾燥加工!宜展如何結合桃園市政府創業資源,以AI開拓農產加工第二成長曲線?

走進蔬果加工廠,同樣是100公斤高麗菜,最後能做出多少成品?答案不見得相同。氣候、產地與品質影響原料條件,客戶要求的切法、重量與交期也各不相同。對曾任科技業研發主管十多年的宜展科技農業執行長林佑澤而言,這是與科技製造截然不同的世界。

「農業部分全部都不一致。」林佑澤以青江菜為例,即使機械手臂已經訓練好辨識特徵,面對形狀各異的蔬菜,仍難以判斷該從哪裡抓取。農產品的天然變數,卻得面對學校團膳、連鎖餐飲、航空空廚等企業客戶對品質與交期的要求。如何讓加工流程穩定運作,成為宜展投入數位轉型的起點。

從紙本、LINE到數據,先把現場經驗留下來

目前宜展一年處理數千噸蔬果、服務超過120家企業客戶,業務涵蓋採購、截切、清洗、包裝與配送。林佑澤觀察,農產加工的關鍵經驗往往掌握在資深員工手中:該買多少菜、原料損耗多少、訂單增加又該安排多少人力,都仰賴現場判斷。

「主要就是把人的經驗變成數據。」林佑澤說。過去客戶透過LINE或紙本下單,現場靠人工整理訂單、對照不同客戶的加工規格;如今宜展利用AI辨識訂單內容並匯入ERP,再依客戶、品項與規格進行標籤化派工。製程則透過QR Code記錄原料投入量與成品產出量,逐步掌握各環節的加工損耗。

接下來是整理現場的判斷依據。林佑澤透過與資深員工對談,了解採購、派工與品管的作業方式,再利用AI協助找出規則、建立SOP。AI整理出的流程仍須由現場人員逐項確認、修正,才能實際執行。

品質管理也在持續改善。傳統金屬檢測器難以辨識菜蟲、橡皮筋等非金屬異物,宜展正與技術夥伴規劃導入AI影像辨識,輔助產線末端檢查。林佑澤表示,每批農產品品質不同,比起單看良率,他更重視客訴是否減少。隨著訂單與製程資訊逐步累積,宜展也希望進一步建立需求預測、採購建議與生產排程模型,減少營運對資深員工個人經驗的依賴。

不只把菜切好,乾燥加工尋找第二成長曲線

除了改善截切本業,宜展也開始發展乾燥加工。學校團膳在寒暑假面臨需求波動,生鮮蔬果則有保存期限短、價格易受產季影響等限制。林佑澤希望藉由乾燥技術延長農產品保存期限,開拓附加價值更高的加工業務。

不過,乾燥同樣有依賴經驗的問題。傳統做法是太乾就降低溫度、縮短時間,不夠乾就反向調整。每批原料的水分與成熟度不同,反覆試做不僅增加成本,也難以維持品質一致。「品質目標沒有設定的話,前面的製程參數就不知道怎麼調整。」林佑澤將過去研發車用面板的思維帶進農產加工:先決定產品希望達到的口感、含水率與水活性,再回頭檢視原料成熟度、截切厚度及乾燥參數等條件。

團隊進一步結合不同乾燥技術、自行改造設備,並接洽桃園的設備業者合作。林佑澤曾比較其他地區的設備,最後選擇設備構造、乾燥均勻度與可靠度較符合需求的桃園業者。宜展也持續累積製程參數,希望未來透過AI找出適合不同原料的乾燥曲線,減少反覆試做。

「我們主要還是要做代工,想要做一個功能性的原料平台。」林佑澤說,果乾目前更像是展示技術能力的產品,未來希望將服務延伸至辛香料、中藥材、太空食品、超級蔬菜及寵物食品等領域。現階段宜展主要營收仍來自蔬果截切本業,乾燥事業尚未形成主要收入。未來若能建立穩定的乾燥製程與代工能力,宜展便有機會從既有蔬果供應鏈,切入附加價值更高的食品原料市場。

從彰化走向桃園,驗證營運方法能否跨區複製

隨著加工流程逐步數位化,宜展也開始思考,這套管理方法能否帶到彰化以外的場域。

參與桃園市政府青年事務局天際線加速器及Meet桃園+後,宜展擴大與桃園產業生態系的連結。林佑澤提到,天際線協助邀集不同局處了解團隊需求,並提供資源媒合機會。宜展也開始與桃園市農會及在地農民合作,增加北部原料來源。這項合作不只拓展了供應來源,更成為宜展因應極端天候、穩定供貨的重要助力。林佑澤回憶,先前中南部連日降雨,蔬菜供應受到影響,宜展便從北部調度蔬菜,以不同產區互相支援,降低天候對供貨的衝擊。此外,團隊也透過天際線資源,獲得參與日本國際伴手禮設計競賽的輔導,並成功榮獲金賞獎肯定,除了展現產品的創新與設計實力,也為宜展拓展海外市場、提升國際能見度創造更多機會。

下一步,宜展規劃以桃園大溪作為第二個驗證場域,將彰化累積的資料、SOP與加工管理經驗,轉化為可複製、可優化的營運管理模式,帶到不同產地、供應鏈及人員條件下驗證。林佑澤指出,未來若要跨區域擴張,不可能每到一個新地方,就把原有團隊整批搬過去。因此,宜展希望將資深員工的實務經驗,轉化為標準化流程與數據模型,結合AI進行生產排程、資源配置及營運決策,讓新場域能依據當地條件快速調整,降低對特定人員經驗的依賴。

從彰化到桃園,宜展接下來要驗證的,是這套從傳統農產加工現場整理出來的管理方法,是能夠跨區域複製、快速部署並持續優化的農產加工營運系統。 長期目標是降低新場域的建置成本與管理複雜度,提升擴張效率,讓傳統農產加工業具備規模化發展的能力。

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