Conditional Random Fields dan GLU: Dua Kunci Anotasi Musik Rakyat yang Lebih Efisien

Conditional Random Fields dan GLU: Dua Kunci Anotasi Musik Rakyat yang Lebih Efisien

Penelitian dalam pengkodean fitur audio dan anotasi musik berbasis konten telah berkembang pesat, terutama dengan masuknya teknologi pembelajaran mendalam yang memungkinkan komputer mengidentifikasi dan menganotasi musik dengan tingkat akurasi tinggi. Salah satu studi terbaru, yang disusun oleh Jing Shi dari Nanchang Institute of Technology dan Lei Liu dari Luxun School of the Arts, menggarisbawahi urgensi dalam mengembangkan model pengambilan musik rakyat berbasis konten yang mampu menganotasi dan mengorganisasi data audio secara otomatis. Di era digital ini, jumlah konten musik yang tersedia di platform online meningkat secara eksponensial, sehingga mempersulit pengguna untuk menemukan musik yang diinginkan secara efisien. Oleh karena itu, metode yang mampu menyederhanakan pencarian dengan pemetaan fitur audio langsung ke tag teks deskriptif menjadi semakin krusial.

Studi ini berhasil mengembangkan model pengambilan musik berbasis konten dengan menggunakan jaringan neural mendalam dan Conditional Random Fields (CRF) untuk meningkatkan kinerja anotasi otomatis. Berdasarkan pengujian yang dilakukan pada dataset populer MTAT (MagnaTagATune), model ini mencapai Area Under Curve (AUC) tag tertinggi di angka 0,913. Angka ini lebih tinggi dibandingkan beberapa metode sebelumnya, seperti metode Event Location yang hanya mencapai skor AUC 0,885 (Wang & Wang, 2014) dan metode SampleCNN dengan AUC 0,905 (Steppa & Holch, 2019). Hasil ini menandai langkah maju yang signifikan dalam teknologi pengambilan musik berbasis konten, khususnya dalam konteks musik rakyat yang membutuhkan pendekatan unik dalam anotasi dan klasifikasi data audio. Dengan angka kinerja yang tinggi ini, studi Jing Shi dan Lei Liu menunjukkan bahwa penggunaan GLU (Gated Linear Unit) dalam model anotasi dapat memberikan hasil yang lebih presisi, menjadikannya sebagai referensi berharga bagi pengembangan lebih lanjut dalam pengkodean fitur audio dan sistem informasi berbasis musik.

***

Dalam analisis metode yang digunakan, penelitian Jing Shi dan Lei Liu menunjukkan pengaplikasian berbagai teknik pembelajaran mendalam yang sangat inovatif. Model yang dikembangkan menggabungkan dua teknik utama: Conditional Random Fields (CRF) dan jaringan neural berbasis GLU (Gated Linear Unit). CRF, yang sebelumnya banyak digunakan dalam pengolahan bahasa alami, diadaptasi untuk menyegmentasi dan mengasosiasikan klip musik secara lebih akurat. Melalui proses ini, CRF mampu mengenali pola pada segmen musik yang saling berkaitan, memberikan tingkat keakuratan yang lebih tinggi dalam penandaan tag teks di setiap klip. Berdasarkan data eksperimen, CRF meningkatkan kinerja anotasi sebesar 2,8% dibandingkan metode konvensional lainnya pada dataset yang sama.

Selain itu, peran GLU dalam model ini juga sangat signifikan. Modul GLU ini menggantikan fungsi ReLU (Rectified Linear Unit) yang umum digunakan dalam pengkodean fitur, memberikan kemampuan untuk mengontrol bobot atau tingkat perhatian terhadap fitur tertentu dalam representasi musik. Hasilnya, model ini tidak hanya mampu mengidentifikasi fitur yang lebih kompleks, tetapi juga memperbaiki efisiensi dalam mengenali pola unik yang ada di musik rakyat. GLU juga berkontribusi pada peningkatan skor AUC-clip yang mencapai 0,962, yang lebih baik daripada metode konvensional seperti Single Attention Weighting yang hanya mencapai skor AUC-clip 0,944 (Shen et al., 2006). Ini menunjukkan bahwa penambahan modul GLU mampu memberikan presisi yang lebih halus dalam proses anotasi.

Lebih jauh lagi, studi ini menggunakan kombinasi representasi fitur musik dalam bentuk gelombang satu dimensi dan spektrogram Mel dua dimensi. Kombinasi ini memungkinkan sistem untuk menangkap informasi temporal serta frekuensi musik yang kaya, menciptakan model yang dapat memahami konteks musik secara lebih mendalam. Dataset MTAT yang digunakan dalam eksperimen memiliki fitur 128 dimensi dengan tingkat sampling 16 KHz dan analisis window 512, yang dioptimalkan melalui normalisasi sinyal ke rentang -1 hingga 1. Penggunaan dataset yang terstruktur dan teknik normalisasi yang ketat memungkinkan model untuk bekerja lebih efisien dalam proses pelabelan musik rakyat.

Dengan semua inovasi ini, model Shi dan Liu memberikan kontribusi besar dalam penyederhanaan proses pencarian musik rakyat berbasis konten. Temuan ini mengindikasikan adanya potensi tinggi bagi sistem ini untuk diterapkan dalam platform musik komersial guna meningkatkan pengalaman pengguna. Berdasarkan data dari eksperimen, GLU dalam model ini meningkatkan Mean Average Precision (MAP) tag dari 0,196 menjadi 0,212 dan MAP clip dari 0,608 menjadi 0,635, menunjukkan keandalan dan stabilitas model di berbagai aspek evaluasi.

***

Penelitian yang dilakukan oleh Jing Shi dan Lei Liu menandai kemajuan signifikan dalam pengembangan model anotasi musik otomatis yang lebih cerdas dan efektif untuk pengambilan musik rakyat. Melalui kombinasi CRF dan jaringan neural berbasis GLU, studi ini berhasil meningkatkan akurasi dalam menandai dan mengelompokkan musik secara otomatis. Dengan skor AUC-tag yang mencapai 0,913 dan AUC-clip sebesar 0,962, model ini tidak hanya unggul dibandingkan metode yang ada sebelumnya tetapi juga menunjukkan stabilitas performa yang solid pada berbagai aspek evaluasi. Peningkatan akurasi dan efisiensi ini memperlihatkan bahwa model tersebut dapat menangkap kompleksitas musik rakyat, yang sering kali memiliki keunikan dalam melodi dan struktur ritmis.

Dalam konteks komersial, model ini berpotensi besar untuk diimplementasikan dalam layanan streaming musik, terutama untuk meningkatkan sistem rekomendasi dan pencarian musik berbasis konten. Pengembangan lebih lanjut pada mekanisme perhatian dalam GLU serta eksplorasi pada berbagai jenis musik rakyat dari wilayah yang lebih luas akan semakin meningkatkan kehandalan model. Secara keseluruhan, kontribusi studi ini tidak hanya penting dalam dunia akademik tetapi juga dalam industri, di mana pencarian musik berbasis konten semakin dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan pengguna yang kian beragam.

Referensi

Shi, J., & Liu, L. (2023). Construction and implementation of content-based national music retrieval model under deep learning. International Journal of Information System Modeling and Design, 15(1). https://doi.org/10.4018/IJISMD.343631