멜론에서 음악 바카라사이트을 어떻게 할까?

[1회]문제 해결을 위한 머신러닝 오픈 플랫폼, 카카오 아레나

[2회]브런치 데이터의 탐색과 시각화, 브런치 바카라사이트의 힘에 대한 6가지 기술(記述)

4/27일 부터시작하는 카카오 아레나 3회 대회Melon Playlist Continuation에서는 멜론 데이터를 사용해서 참가자들의 음악 바카라사이트 실력을 겨뤄보고자 합니다. 이번 글은 대회 참여자들에게 참고가 될 수 있도록 멜론의 음악 바카라사이트 방법 일부를 다루고 있으며, 2019년 if(kakao) 발표둥꿍둥꿍 느낌 아는 음악 바텐더를 기반으로 작성되었습니다.

왜 바카라사이트이 중요한가?

새로운 것을바카라사이트받는입장바카라사이트, 칵테일과 음악은어떤 면바카라사이트다를까요? 일단 가장 정량적으로 차이가 나는 것은 그 개수가아닐까 싶습니다. 칵테일 바바카라사이트는 수십 개, 많아야 백여 개의메뉴가 있으니마음만 먹으면 언젠가는 다 마셔볼 수 있겠지만, 멜론바카라사이트는 현재 수천만 개가넘는 곡을 서비스하고 있습니다. 이 수많은 곡들 중 분명히 내가 좋아할 만한보석 같은곡이 숨어있을 텐데, 그렇다고 그 곡을 찾으려고 모든 곡을 다 들어보기는 어렵습니다.매일매일 새로운 곡을 들을 일도 없겠지만, 우리가 새로운 곡을 하루에 한 곡씩꾸준히 듣는다고 가정해도, 10년간 들어봤자 고작 3000여 곡밖에듣지 못합니다. 따라서, 그동안 좋은 곡들을 최대한 많이 들으려면 탐색 지점을 줄여주는 것이 필요하고, 사람들의 다양한 음악 감상 니즈를 충족시킬 수 있는 좋은 바카라사이트 시스템을 구축해야 합니다. 그렇다면 과연바카라사이트 시스템이란 무엇일까요?

바카라사이트 시스템이란 아이템에 대한 선호도를 예측해서,
사용자가 관심을 가질만한정보를 추려서 제공하는 것

바카라사이트 시스템을위해서 기술적으로 어떤 것을 이용해서 무엇을 해야 할까요? 결국 우리는 데이터를 활용해서아이템별 선호도나 유사도를 계산하는 모델을 만드는 것을 목표로 한다고 볼 수 있습니다. 이 바카라사이트 시스템의 정의에 맞게, 우리가무엇을 하고 싶은지와 그것을 달성하기 위해서사용할 데이터, 그리고 어떤모델을 사용해서 해당 태스크를 수행할지를 결정한다면 우리가 달성하려는 바카라사이트 시스템의 얼개를 대략완성할 수 있을 것 같습니다.

무엇을 하고 싶은가?

우리는시스템이 칵테일바의 바텐더와 유사한 역할을 해주었으면 합니다. 즉, 내가 좋아하는 곡들과 느낌에 대해 음악 바텐더에게 얘기하면 바텐더는 이것들과 비슷한 곡들을 바카라사이트해주고,해당 곡들이 어떤 곡인지 바로 알 수 없으니그 곡들의 느낌을 요약해서 설명해주는 것이우리 시스템의 목표라고할 수 있습니다.

이것은시드(seed)곡과 내가 원하는 느낌을 표현하는단어 리스트가 주어졌을 때 그 결과로 바카라사이트곡 리스트와이를 설명하는 단어 리스트를 받는 태스크라고 할 수 있는데, 결국 주어진 곡과 비슷한 느낌의 곡들이 수록되어 있는플레이리스트를 생성하는 태스크라고 볼 수 있습니다.

[그림 1] 음악 바카라사이트 시스템의 목표

바카라사이트 방법론

위에서 결정한 태스크를 달성하기 위해서 어떤 바카라사이트 모델을 사용할지 결정해야 합니다. 바카라사이트에서 주로 사용하는 바카라사이트 방법론에는 크게 두 가지가 있는데, 하나는콘텐츠 기반 필터링(content-based filtering), 다른 하나는협업 필터링(collaborative filtering)입니다.

콘텐츠 기반 필터링(content-based filtering)

콘텐츠 기반 필터링은 대상 자체의 특성을 바탕으로 바카라사이트하는 방법론입니다.처음에 나왔던 칵테일바의 비유를 들자면, 비슷한 술을 바카라사이트하기 위해 해당 칵테일이 무엇으로 만들어졌는지를분석하는 것입니다.올드패션드(Old Fashioned)가 버번위스키베이스의 술이니,위스키 베이스 칵테일 중에바카라사이트을 하는 식입니다.

콘텐츠 기반 필터링은 곡 자체바카라사이트정보를 뽑아내기 때문에 딥러닝이 개입할 여지가 많습니다.과거에는 손으로 만든 피쳐(feature)들을 모아서 사용하기도 했었는데, 컴퓨터 성능이 좋아지고 데이터가 훨씬 많아진 오늘날에는 손으로 피쳐를만들기보다는딥러닝을 많이사용하고 있습니다.

[그림 2] 오디오 데이터 처리 형태 비교

우리가 이번 문제바카라사이트 다루는 것은 음악, 즉 오디오 데이터입니다. 오디오 데이터를 처리하기 위해서 어떤 형태로 오디오 정보를 입력받을지결정해야 하는데, 가장 단순한 방법으로는 오디오 웨이브 데이터를 있는 그대로 넣어서 처리하는 모델을 생각해 볼 수 있습니다. 이런 형태를엔드 투 엔드(end-to-end)라고 하는데, 웨이브 형태의 데이터를 그대로 넣기 때문에 별다른 사전 처리를 하지 않아도 된다는 장점이 있지만, 모델이 배워야 할 필터의 종류가 많기 때문에 모델이 충분히 학습되려면 전문 지식을 통해서 처리한 결과를 넣어주는 것보다훨씬 많은 데이터를 필요로 합니다.

웨이브 시그널을 짧은 시간별로 잘라서 각 조각마다푸리에(Fourier)변환을 취한 후 붙이면 해당 오디오의 2D 표현을 얻을 수 있습니다. 그런데 우리의 달팽이관은 인접한 주파수와 높은 주파수 대역은잘 구분하지 못하기때문에, 이런 인간의 청각적 지각 능력에 맞춰서 로그 스케일로 스펙트로그램의 주파수 축을줄이고 이 값들을 몇 개의주파수 대역대로 묶으면 크기를 줄이는 동시에 가장 중요한 정보들을 보존할 수 있는멜 스펙트로그램(mel-spectrogram)을 만들수 있습니다. 멜론바카라사이트는 음원 데이터를 활용할 때이 방식을활용하고 있습니다.

[그림 3] 멜 스펙트로그램바카라사이트 곡의 임베딩 추출

오디오바카라사이트 추출한 멜 스펙트로그램이 이미지 형태의 데이터는 아니지만,최근이미지바카라사이트 잘 동작하는 컨볼루셔널(convolutional)모델이 오디오 데이터바카라사이트도 잘 동작한다는 연구 결과가 빈번하게 발표되고 있습니다.멜론바카라사이트는 이런 컨볼루셔널 레이어를 활용한 아키텍처를 사용해 오디오의임베딩(embedding)을 만들고, 이것을 사용해서 음악의높은 수준의 피쳐(High level feature)들을 추출하거나,임베딩 간비슷한 정도를 활용해서 유사곡을 바카라사이트하고 있습니다.

협업 필터링(collaborative filtering)

곡 자체의 내용물을 살펴보는콘텐츠 기반 필터링과는 다르게,협업 필터링은 '이것을 좋아했던 다른 사람들은 또어떤 걸좋아해요?'라는 물음을 기반으로 바카라사이트하는 것으로올드패션드(Old Fashioned)를 마셨던 사람들이 선택한 다른 종류의칵테일데이터를 바탕으로바카라사이트하는 것과 유사한 방식입니다.예를 들어"이 칵테일을 선택하셨던분들이맨해튼(Manhattan)과새저랙(Sazerac)을 주문하였으니 이 칵테일을 마셔보지않겠느냐"라고바카라사이트하는 것입니다.이런 식으로협업 필터링은 다른 사람들이 들은 곡들을 바탕으로 어떤 곡들이 서로 비슷한지를 알아내는 방법입니다.

위의콘텐츠 기반 필터링의 경우 딥러닝 방식을 사용하지만, 모든 데이터바카라사이트 무조건 딥(Deep) 구조를 사용한다고 결과가 뛰어나지는 않습니다. 데이터의 구조와 특성에 따라서 모델을 선택해야 하는데,협업 필터링을 활용한 바카라사이트에서는 얕은 모델들이 아직까지는 상당 부분 우위를 점하고 있습니다.

바카라사이트에서협업 필터링으로 가장 많이 사용되고, 좋은 성능을 보이는 모델은 등장한 지오래된 간단한 모델인데, 바카라사이트을 할 때 유별난 요구사항이 없는 경우에 주로 사용되는 것이 행렬 분해(Matrix factorization) 모델입니다.

행렬 분해(matrix factorization)

[그림 4] 행렬 분해 과정

행렬 분해(Matrix Factorization)란단어 그대로 매트릭스를 분해하는 방법입니다. 유저가 어떤 곡을 소비했는지 여부를유저 x 곡 매트릭스로 표현한 후 이 매트릭스를랭크가 작은 두 개의매트릭스로 나누고,이렇게두 개로 나눈매트릭스의 곱이원래의 매트릭스와 비슷하게 나오도록학습하는 방법입니다. 원래의 유저 x 곡 매트릭스의 랭크보다 적은 숫자로 인풋을 학습하는 것이기 때문에, 압축하고 복원하는 과정바카라사이트 원래 유저가 소비하지 않았던 곡들에 대한 숫자들이 나오게 되는데, 이 숫자들을 유저에 대한 해당 곡의계산된 선호도라고 볼 수 있습니다.

오토인코더(autoencoder)

모델바카라사이트 더 다양한 정보를 얻고 싶을 경우 위의행렬 분해보다 더 유연한 오토인코더를사용하여 바카라사이트을 할 수도 있습니다. 오토인코더는 행렬 분해와비슷하게 입력 데이터를 원래의차원(dimension) 보다 적은 데이터로줄인 후에, 변환한 데이터를 기반으로원래의 데이터를 복원하는 구조로 되어있습니다.

오토인코더가 학습하고 데이터를 생성하는 과정은 한 문장의설명을 듣고 몽타주를 그리는 과정과 유사합니다. 몽타주는 초상화와 다르게제한된 정보를 이용해 최대한 원본에 가깝게 그려내는 것이기 때문에, 주어지는 정보는 높은 가치가 있어야 합니다. 물론설명을 듣고 그림을 그리는 사람의 실력이 좋아야 합니다. 또한, 대상을 설명하는 사람 역시 경험이 부족할 경우몽타주를 그리는 데있어별로 도움이 되지 않는 내용을설명을 할 수도 있습니다. 예를 들어, [그림 5]와 같이 "얼굴과눈, 코, 입이있다"는 쓸모없는정보를몽타주 대상에대한설명이라고 할 수도 있습니다.

[그림 5] 부족한 정보를 바탕으로 그린 몽타주

몽타주를 그리는 사람이 뛰어난 실력을 갖추었다면 대상에 대한 설명이 부족하더라도어느 정도형태를 갖춘 몽타주를 그려 내겠지만, 그렇지 않은 상황바카라사이트그린 몽타주는 당연히 이상한 결과가나올 것입니다.

오토인코더는 몽타주를 그리는 과정바카라사이트 한 문장을설명하는 사람과 이를 듣고 몽타주를 그리는 사람이 서로 합을 맞춰가는 과정과 유사합니다. 몽타주 대상을 설명하는문장에 최대한많은 정보를 담고,결과물인 몽타주가 최대한 원본에 가깝도록 학습해 나가는 모델입니다.

[그림 6] 대상의 핵심 특징을 바탕으로 그린 몽타주(오토인코더 모델링)

원래는 "얼굴과눈, 코, 입이 있다"는 쓸데없는 정보만 있었으나, 이후에는 "귤색타원형 얼굴, 뚜렷한 이목구비"라는 중요한 정보를 알려주는 형태로바뀌었습니다. 이렇게 '한 문장설명을자동으로 인코딩한다'라는 뜻바카라사이트 오토인코더라는 이름이 붙은 모델인데, 강제로 정보를 축약해서 표현하고 이를 복원하는 과정바카라사이트 원본 값이 그대로나오기보다원본바카라사이트 가장 중요한 핵심 값들이 나오는 방식입니다.이런 오토인코더의 특징은 바카라사이트 태스크에 활용할 수 있습니다.

음악 플레이리스트바카라사이트도 오토인코더를 적용할수 있는데, 현재 플레이리스트에 해당 곡이 들어있다면 이 값을 1로 두고, 들어있지 않다면값을 0으로 두는 방식으로 플레이리스트를 표현할 수 있습니다. 이 방식을 적용하면몽타주를 그리는 과정과 비슷한 과정을 거쳐서, 인코더 스텝바카라사이트 나온 한 문장설명(100여 개의숫자들 =임베딩)을 기반으로 원래 플레이리스트에 들어있었을 곡들이 무엇인지를 유추하는작업을 진행할 수 있습니다.

[그림 7] 플레이리스트에 적용된 오토인코더 모델

디노이징오토인코더(denoisingautoencoder)

모델을 더 강하게 키우기 위해 환경을 더 어렵게 만들 수도있습니다. 지금까지와 같이 모든 곡을 입력으로 넣지 않고내가 들은 곡의 일부만 보여주고 나머지 곡들을 맞추는 태스크를 학습시킨다면, 시드 곡들을 모두 보여주는 경우에도이 곡들을 들었을 때 어울리는 곡을 바카라사이트해 줄 수 있을 것이라 기대할 수 있습니다.

[그림 8] 디노이징 오토인코더 예제

플레이리스트에 걸그룹 노래만 있다고 가정해보겠습니다. [그림 8]바카라사이트 보시는 것처럼 플레이리스트에 있는 있지, 아이즈원, 블랙핑크, 트와이스의 곡 중바카라사이트 학습을 위해 절반의 곡을 숨긴 다음, 나머지절반의 곡을 바탕으로숨겨진 곡들을 맞추게 하는 태스크를 학습하기로 하겠습니다. 만약아이즈원과트와이스의곡을숨겨놓고 있지와 블랙핑크의 곡을보여줬을 때, 보이는두 곡을 단서로 숨겨진 두 곡을 맞추는 것을 학습하면 꼭 맞추지는 못하더라도, 비슷한 곡을 추출해 내는 모델이 학습될 것이라고 기대해 볼 수 있습니다.

만약트레이닝 과정바카라사이트아이즈원은 맞췄으나 트와이스 대신 에미넴으로 잘못 맞췄다면, 틀린 부분은 다음 시도에는 맞출 수 있도록 진행해가며 모델을 학습시킬 수 있습니다.이렇게 노이즈가 낀 인풋을 가지고 원본을 복원하는 태스크를 수행하는 오토인코더를디노이징오토인코더라고합니다.

[그림 9]디노이징 오토인코더

유연한 모델 형태를 가지는 오토인코더는곡만 맞추는 것이 아닌태그 등의부차적인 정보도 같이 넣을 수 있습니다. 그래서 트레이닝을 할 때입력으로 곡 목록을 넣어주고 이 곡 목록바카라사이트레이턴트 피쳐(latent feature) 피쳐를 뽑은 후에,디코딩 시 곡 목록과태그도 같이 학습을 함으로써 이태그들이 곡을 설명하는 역할을 하도록할 수 있습니다.곡들을 넣고 만들어진 레이턴트 피쳐를 보고 거기서 바로 태그를 맞추는 태스크로 설정할 수도 있고,입력바카라사이트부터 태그를 넣어 레이턴트 피쳐에도 태그의 영향이 있도록 모델을 구성할 수도 있습니다.

[그림 10] 플레이리스트와 태그를 같이 학습한 오토인코더 모델

어떻게 재미있게 사용할 수 있을까?

지금까지의 긴 여정을 거쳐 학습을 시킨 임베딩을 사용해서 어떤 태스크를 수행할 수 있을지 알아보겠습니다.이 임베딩을 활용해여러 가지유사도 태스크를 진행할 수 있는데, 원래 트레이닝 목적인 곡들을 넣고 해당 곡과 유사한 곡과 태그들을 바카라사이트받는 것뿐만아니라, 학습된 임베딩을 가지고 임베딩 간 유사도를 활용해서 여러 가지흥미로운 값들을 뽑아낼 수 있습니다.곡 간 유사도, 태그 간 유사도, 그리고 곡과 태그의 유사도 등을 구할 수도 있고, 곡 임베딩과 태그 임베딩이 같은 공간 상에 분포해있다고 가정하면 마치 사칙연산을 하듯이 해당 임베딩들을 더하고 빼서 그 값이 어떤 곡의 태그와유사한지 확인할 수도 있습니다.

[그림 11] 학습된 임베딩의 활용

태그 간 유사도

가장 간단하게 볼 수 있는 태그 간 유사도를 실험해보겠습니다."맥주"라는 태그와 어떤 태그가 유사한지를 살펴보면, 술과 관련되거나시원한 여름밤에노상 맥주가 연상되는 태그들을 확인할 수 있습니다.

[그림 12] '맥주' 태그와 유사한 태그

"감각적인"이라는 태그는세련된, 트렌디등의 태그와 유사하다는 것을 확인할 수 있습니다.이 중"편집샵"이라는 태그가 눈에 띄는데, 특정 매장바카라사이트 자주 들을 수 있는힙한 음악들의 경우를 보더라도 태그 간 유사도를 알 수 있습니다.

[그림 13] '감각적인' 태그와 유사한 태그

"나이먹기싫다"라는 태그는 어떤 태그들과 유사한지살펴보겠습니다. 오른쪽에 나타난결과는 위바카라사이트부터 아래로 시드 태그와의 유사도 순으로 정렬한데이터인데, 순서를 보면 어떤 나이 순서로 가장 나이가 들기 싫어하는지 알 수 있을 것 같습니다. 스물한 살 그룹이 스물아홉 그룹보다나이 드는 것에 더 민감하다는 것을 알 수 있습니다.

[그림 14] '나이먹기싫다' 태그와 유사한 태그

태그 결합성(composability) - 더하기

태그 임베딩 간 더하고 빼는 것도 가능할까요?"커플"에 해당하는 임베딩과"후회"에 해당하는 임베딩을 더하고, 이 값이 어떤 태그들과 유사한지 보면 사람의 욕심과 실수에 대한 태그 결괏값을확인할 수 있습니다.

[그림 15] 커플과 후회 태그 임베딩을 더한 값과 유사한 태그

태그결합성 (Composability)- 빼기

반대로빼기의 경우를 살펴보겠습니다. 아래 [그림 16]바카라사이트 보시는 것과 같이"사랑"바카라사이트"설렘"을 뺐더니 종교와 관련된 태그 결과 값들이 도출되었습니다. 사랑바카라사이트 에로스(eros)가 빠지면 아가페(agape)적 특성이 남는다는 것을 알 수 있는 결과였습니다.

[그림 16] 사랑바카라사이트 설렘 태그 임베딩을 뺀 값과 유사한 태그

'곡 + 태그' 그리고바카라사이트 플레이리스트

처음으로 돌아가서, 이제원래의 목표였던 곡과 태그를 바탕으로 플레이리스트를 바카라사이트받는 태스크를 시도해 보겠습니다.바텐더에게 "스웩 있고 힙한 곡이 듣고 싶으며, 평소 프라이머리와 딘의 음악을 들었다"라고 전달하는 과정으로, 프라이머리와딘의 대표곡 몇 개를시드곡으로 설정하고'스웩'과 '힙한'이라는 태그를 넣어 바카라사이트을 받을 수 있습니다. 아래 [그림 17]과 같이 요청한 음악과 비슷한 스타일을 가진 아티스트들의 바카라사이트리스트 결과 값을 확인할 수 있습니다.

[그림 17] 시드 곡과 태그를 바탕으로 유사곡을 바카라사이트한 결과

이 바카라사이트 결과를 설명하는 단어들을 찾기 위해 바카라사이트된 결과와 가장 유사한 태그들을 확인해보면,R&B, 감성, 드라이브, 트렌디, 힙합 등의 단어로 바카라사이트 결과를 요약할 수 있다는 것을 알 수 있습니다.

[그림 18] 위 바카라사이트 결과를 요약하는 태그

마무리

지금까지멜론 바카라사이트 시스템에서 곡과 태그에 대한 임베딩을 추출하는 방법, 이를 활용한 몇 가지 예제들을알아보았습니다. 이 글은 아레나 3회 대회에 앞서 참가자분들의 이해를 돕기 위해 작성한 글이며, 대회 참가자분들은 위바카라사이트 설명드린 방법보다 더 창의적이고 혁신적인 방법으로 유의미한 결과를 얻으실 수 있기를 희망합니다.

글 | 카카오 바카라사이트팀, 전재호jay.jh@kakaocorp.com