| 研究課題/領域番号 |
18500109
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
知能情報学
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
西野 哲朗 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (10198484)
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| 研究分担者 |
笹原 和俊 理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (60415172)
高橋 美樹 理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (90415216)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
4,010千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 510千円)
2007年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 鳥の歌文法 / 音声言語 / 言語獲得 / 計算論的学習理論 / 音素自動抽出 / ノイズ除去 / 計算論敵学習理論 |
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| 研究概要 |
ある種の鳥は、「歌」や「さえずり」と呼ばれる、複数の音節からなる比較的長い音声を発する。これらの鳥の歌の発達過程と、人の幼児の音声言語の発達過程には、脳科学的な共通点が多く、また、人間の脳では行えない生体実験も、鳥では可能であるといった理由から、近年、この方面の研究が盛んに行われている。そのような鳥の歌の研究のなかでも、ジュウシマツを使った研究においては大変興味深い成果が得られている。そこで本研究では、この方面の研究をさらに推進するために、計算論的手法を用いて、歌の音素列からジュウシマツの歌文法を自動抽出し、その構造を解析するための方法論を確立することを目標とした。
そのために、本研究では、チャンクと呼ばれる、歌のなかでひと塊で歌われる音素の集合に着目し、計算論的学習理論の手法を用いてジュウシマツの歌文法の自動抽出を行う。具体的には、チャンクおよび歌文法を自動的に抽出するために、音素列を入力として、チャンク単位で状態遷移を行うk可逆オートマトンを生成する歌文法の自動抽出システムを実現した。また、このシステムを用いて実際のジュウシマツの歌文法を抽出し、その構造を解析するために、以下のことを実現した。
1.音素の自動抽出:ジュウシマツのソナグラムからの、音素の切り出しを自動化した。具体的には、Wiener entropyや、frequency moduration等の特徴量を用いた音素の切り出し法や、音素のクラスタリング手法を確立し、その結果を用いて、音素の自動抽出プログラムを完成させた。
2.歌に含まれるノイズの除去:音素間の状態遷移確率を計算し、ある設定値以下の遷移をノイズとして削除した。また、音素間の遷移だけでなく、データの末尾であることも遷移の一つと考えることにより、歌を途中で止めてしまったというノイズにも対応できるようにした。
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