请根据以下要求为计算机科学与技术专业的学生设计一个matlab数学建模大作业选题：1、 结合自己专业编一道解决实际应用的数学建模问题要求不能太简单。2、 要先分析问题将大问题分解为至少3个小问题然后得出模型用matlab解题并分析结果。3、 要在报告后列出参考文献。4、 三个人一组将报告完成。5、按分析的正确程度和是否详细给分

以下是一种可能的选题方向：

选题：基于机器学习的音乐情感分析

背景介绍：音乐是人们生活中不可或缺的一部分，但每个人对于音乐的喜好和情感体验都是不同的。因此，对于音乐的情感分析可以帮助音乐推荐系统更好地满足用户需求，同时也可以为音乐治疗等领域提供参考。

问题分析：

1. 如何将音乐信号转化为计算机可以处理的数据形式？
2. 如何从音乐数据中提取情感特征？
3. 如何训练机器学习模型并进行情感分类？

模型设计：

1. 音乐信号处理：采用时频分析方法将音乐信号转化为频谱图，然后对频谱图进行特征提取。
2. 情感特征提取：采用多种方法，如基于语音情感分析的方法、基于情感词典的方法、基于深度学习的方法等。
3. 机器学习模型：采用多种分类器，如支持向量机、神经网络等，进行情感分类。

结果分析： 通过实验和分析，可以得到不同方法在情感分析任务上的表现，进而对音乐情感分析方法进行比较和评价。

参考文献：

1. Logan B. A MATLAB toolbox for music analysis[C]. International Computer Music Conference, 2000.
2. Schuller B, Batliner A, Steidl S, et al. The INTERSPEECH 2010 paralinguistic challenge[C]. INTERSPEECH, 2010.
3. Jia Y, Li J, Gao Y. Deep convolutional neural networks for acoustic emotion recognition[C]. European Conference on Speech Communication and Technology, 2015