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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從企業到政府,圓剛科技以MIT高資安打造頂級影音防線
從企業到政府,圓剛科技以MIT高資安打造頂級影音防線

從企業、政府的遠距會議,到國境通關與高度精準的手術現場,視訊鏡頭、麥克風影像擷取設備在各行各業中無所不在,一場隱形的資安革命也悄然發生。隨著全球地緣政治升溫,供應鏈去風險化浪潮席捲,加上資安事件頻傳,影音設備已不再是單純的硬體周邊,而是接入企業核心網路的通道,任何漏洞都可能成為企業或國家級的資安破口。

這也讓企業和政府採購思維產生根本性轉變,如今不再一味追求便宜,而是要兼具信任、品質與高資安,台灣影音直播設備龍頭圓剛科技,便以 MIT 研發製造,築起乾淨透明的供應鏈高牆,更以「三個 100%」的高品質承諾,成為企業、政府最安全的影音設備後盾。

不打價格戰,以三個 100% 建立透明供應鏈

這股從「價格」走向「信任」的市場轉變,圓剛科技全球品牌行銷處處長蔡柏輝非常有感。他透露,過去企業與政府採購影音設備時,往往以 CP 值為優先考量,以前第一句話問︰「鏡頭解析度多高?價格多便宜?」,現在卻問︰「這台設備的韌體是哪裡寫的?晶片來源乾淨嗎?會不會有資安後門?」「現在採購完全不一樣了,他們更重視產品的信任感和高資安,還有供應鏈是否絕對穩定。」

外界對圓剛的印象,或許還停留在直播主螢幕後、在台灣搶下超過九成市占的影像擷取設備,但事實上,圓剛深厚的影音技術早已延伸至政府、國防、金融、醫療與高科技等產業中。面對市場上的低價競爭,圓剛不打價格戰,而是以「百分百 MIT 研發製造」、「高品質」與「高資安」為訴求,為無數對安全極度敏感的企業與機構,打造可信賴且極致穩定的影音解決方案。

蔡柏輝表示,圓剛堅守「三個 100%」:100% 研發透明、100% 供應鏈可追溯、100% 嚴格品質把關。市面上九成影音品牌都是貼牌採購,但圓剛成立 36 年來,始終堅持在台灣進行產品研發與製造,從來源就建立更透明、更可控的管理機制,嚴格篩選非紅供應鏈,從源頭杜絕潛在的資安後門風險,成為客戶最安心的「台灣優選」品牌。

圓剛科技全球品牌行銷處處長 蔡柏輝
圓剛科技全球品牌行銷處處長 蔡柏輝
圖/ 數位時代

圓剛不僅擁有自己的研發團隊,也建立自主驗證實驗室,產品出廠前必須經過長時間的散熱與壓力測試、靜電防護、電磁相容性驗證等,以車規與工業級標準打磨每一台設備,消除瞬間黑屏或當機風險,確保設備在會議室、指揮中心、教育場域及政府機關等多種環境中,都能長時間穩定運作。

當市場出現新的資安漏洞或作業系統更新帶來的相容性問題,圓剛也能迅速回應,在最短時間內完成韌體修補、測試並推播更新,把客戶的維護成本降到最低。正因為對產品穩定度有著絕對信心,圓剛針對政府及產業應用相關產品,提供最高五年的品質保固保障,這更是其他貼牌廠商完全無法提供的承諾。

工業級高品質表現,滿足企業多元場景需求

正是這份堅持,讓圓剛的影音設備能在眾多要求高資安、高品質的專業場域落地。以國境安全為例,民眾在邊境通關的臉部辨識系統,就是採用圓剛高畫質 4K 視訊鏡頭(PW515),可精準自動對焦,大幅降低光線干擾,提升臉部辨識成功率與通關效率。在查驗包裹與貨物的 X 光機上,也採用圓剛的影像擷取卡(GC571),以零延遲、無壓縮的高清細節,提供最真實的影像,成為邊境防毒防私的第一線眼睛。

圓剛 PW515 可精準自動對焦,大幅降低光線干擾,提升臉部辨識成功率與通關效率。
圓剛 PW515 可精準自動對焦,大幅降低光線干擾,提升臉部辨識成功率與通關效率。
圖/ 數位時代

在國防單位和國家科研機構中,不論是遠距視訊會議,或是戰情傳遞,不少重要會議導入圓剛的視訊鏡頭和智慧降噪會議揚聲器(AS315),避免因藍牙等無線傳輸,在半路被攔截資訊封包,同時滿足通訊清晰、不中斷的需求。

在高階醫療場域,圓剛展現了對影像細節的極致要求。以微血管超音波為例,由於臨床判讀極度依賴影像還原度,些微的色偏或失真都可能影響醫師診斷。圓剛專業級影像擷取器(GC535)透過 4K 解析度與 RGB24 無損色彩還原技術,能將最原始、無壓縮、不偏色的精細畫面傳輸至系統,協助醫師進行精準判讀。考量到醫療設備需長期高強度運作,全機以金屬工藝打造,可高效散熱,確保在任何嚴苛環境下都能運作穩定。

圓剛的高階擷取盒(GC535)支援 4K 高畫質、RGB24 無損色彩還原,協助醫師進行精準判讀。
圓剛的高階擷取盒(GC535)支援 4K 高畫質、RGB24 無損色彩還原,協助醫師進行精準判讀。
圖/ 數位時代

在金融領域,圓剛的 4K 視訊鏡頭也用於銀行的自動開戶機台,滿足金融業嚴苛的遠端身分驗證與銀行級資安防護。而台灣 IC 設計大廠和車用導航大廠,在研發階段檢測 HDMI 影像訊號時,也採用圓剛的擷取設備,進行無壓縮的影像採集,確保出廠時產品品質毫釐不差。

持續深化影音技術,打造極致安全順暢體驗

從合規晶片、台灣製造到硬體無隱藏連網模組,圓剛一層層打造嚴密的資安屏障,「圓剛不只是賣視訊設備的硬體廠商,更是國家級與垂直產業中,最值得信賴的影音安全防線,」蔡柏輝說。

未來這個防護網也將持續進化,讓設備變聰明,但資料不出門。過去要做到智慧降噪、自動對焦追蹤或多畫面切換,常需依賴外部軟體或雲端運算,這對資安敏感的企業來說是極大隱患。未來圓剛的商用擷取卡與視訊鏡頭,將直接在硬體本機上完成所有影像與音訊的智慧處理,無論是消除會議室外的雜音,或是廠務檢測設備時瞬間抓取細節,所有運算都在設備內一秒搞定,蔡柏輝強調︰「一個封包、一張畫面都不需上雲端,這才是政府、企業、金融與國防真正敢用的智慧影音。」

針對現代企業裡的複雜運作環境,可能同時存在不同的作業系統與各類專用機台,圓剛也將持續以「隨插即用」(Plug-and-Play)與極致相容性為核心,讓設備無縫對接產業既有的會議軟體、醫療儀器、銀行櫃員機或軍警戰情室。客戶不需打掉重練,就能輕鬆獲得國家級的影音傳輸品質與資安防護,成為企業各種設備的萬能影音樞紐。

蔡柏輝堅定地說︰「圓剛未來目標非常明確:『讓商用影音導入變得極致順暢,讓資安防護做得滴水不漏。』」當數位轉型邁入資安至上的全新紀元,圓剛將持續以「MIT 信任」、「高資安」、「高品質」三大防護,做全球企業最值得信賴的影音後盾。

圓剛科技將持續深化影音技術,打造極致安全順暢體驗,讓商用影音導入變得極致順暢,讓資安防護做得滴水不漏
圓剛科技將持續深化影音技術,打造極致安全順暢體驗,讓商用影音導入變得極致順暢,讓資安防護做得滴水不漏。
圖/ 數位時代

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