2014 Fiscal Year Research-status Report
音楽における多声性と階層性を表現できるモデル・手法の開発
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25330436
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
林 朗 広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (60240909)
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2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 音楽情報処理 / 楽曲の階層性 / 楽曲のセグメンテーション / コスト関数 / ダイナミックプログラミング / ２パスアルゴリズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
楽曲の階層性を表現できるモデル・手法のベンチマーク問題として，オーディオからの楽曲のセグメンテーションというタスクを取り上げて，オーディオからの楽曲セグメンテーションのための，コスト関数に基づく複数アプローチの組み合わせ手法を開発した．
オーディオからの楽曲セグメンテーションは，特徴ベクトルの新奇性に基づくアプローチ，特徴ベクトルの同質性に基づくアプローチ，時系列の繰り返しに基づくアプローチの３アプローチに大別できる．従来の手法では，これらのアプローチ（の長所）を組み合わせた手法はほとんどない．唯一の例外として，確率的適合関数によるアプローチがあるが，（１）最適セグメンテーションは，探索アルゴリズムによって求められるので，計算的負荷が大きい（２）特徴ベクトルの新奇性に基づくセグメント境界候補の選択が，全体の解に大きく影響する．などの問題点があった．
これに対し，我々の提案手法は，３つのアプローチに対応した項の重み付け合計からなる複雑なコスト関数に関して，ダイナミック・プログラミングを用いて（コストの低い）上位N候補を効率的に選ぶパス１と，上位N候補を正確に比較し，最もコストの低いものを選ぶパス２から構成される２パスアルゴリズムを用いており，
従来手法のような問題点を持たない．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
楽曲の階層性を表現できるモデル・手法の開発において，以下のような大きな進展があった．
楽曲の階層性を表現できるモデルとしては，我々が従来より研究して来た階層隠れマルコフモデルなどが考えられる．しかし，学習データが少ない場合などにはこのようなモデルベース手法の適用は難しい．そのような場合には，このたび開発したセグメントに基づくダイナミックプログラミング手法や２パスアプローチなどが役立つものと考えられる．我々は実際にオーディオからの楽曲のセグメンテーションをタスクを取り上げ，提案手法の有効性を示した．
しかし，これまでのところ，タスクとしては，オーディオからの楽曲のセグメンテーションのみを取り上げている．提案手法の有効性を一般的に示すには，これ以外のタスクについても提案手法が有効であることを示すことが必要である．また，もう一つの研究課題である，「楽曲の多声性の表現」については，まだ明確な成果を出せずにいる．
まとめると，現在までの達成度は，サブ課題１についてはは想定以上の成果が得られているが，サブ課題２については，想定通りの成果が得られていない．以上の点を総合的に判断して，おおむね順調に進展しているとした．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究成果を２７年３月に開かれた電子情報通信学会全国大会で発表した．近いうちにジャーナル論文を執筆・投稿する予定である．
そのために，以下のような，より本格的な実験を進めている．（１）コスト項目を追加することにより，セグメンテーションの精度が向上することを示す．（２）２パスアルゴリズムにより，１パスの場合より大きく精度が向上することを示す．（３）精度に大きく関係するコスト関数中の重みを効率的に計算できることを示す．（４）コスト関数中の重みを計算する部分を学習と，求まった重みを用いてセグメンテーションを行う部分をテストと考え，k分割交差検定を用いて，より厳密な精度評価を行う．（５）最新の要素技術（我々の立場からはコスト項目と見なせる）を用いて，全体として，非常に高い精度を達成する．（６）これまでに実験対象としたRWC100曲以外に多くの関連研究が取り上げているビートルズ全177曲でも実験する．
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| Causes of Carryover |
予定していた国際会議参加，発表を行わなかった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
追加実験で新たに必要となった楽曲CD集の購入，追加実験用の謝金，投稿論文の英文校正などに当てる予定である．
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