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マルチモーダル生体情報に基づく鍵盤楽器演奏技能推定手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K12232
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分62020:ウェブ情報学およびサービス情報学関連
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

中平 勝子  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (80339621)

研究分担者 秋元 頼孝  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (00555245)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードマルチモーダル生体情報 / 演奏技能推定 / 認知シミュレーション / 脳血流量 / ATS理論 / 技能教育 / サービス情報 / マルチモーダル
研究開始時の研究の概要

本研究は,ピアノ演奏技能修得時の学習者の読譜/演奏時における視行動を主たる情報源として,学習者の潜在状態を表現する視聴覚-運動協調モニタリングの結果を活用した演奏熟達度評価手法の開発を行う.視線計測から得られる視行動データを用いて,学習者の脳活性度や演奏行動エラーパタンを推定し,学習者の潜在状態を記述する.(1) 読譜時/演奏時における視行動分析,を軸に,(2) 読譜時/演奏時の脳活性度計測結果,(3)ヒューマンエラー分類,(2),(3) と(1) の関係を導くことによって,視行動パタンから視聴覚-運動協調の状況を学習者の潜在状態を反映した演奏熟達度であるとして,その評価を行う.

研究成果の概要

本研究における課題は(1) 読譜時/演奏時における視行動分析,を軸に,(2) 読譜時/演奏時の脳活性度計測結果,(3)演奏時に発生する打鍵ミスに対するヒューマンエラー分類.このうち,(2)についてはコロナ禍の影響でピアノ講師1名分のデータしか取れなかったため,(1)(3)を中心に進めた.(1)については読譜時/演奏時における視行動分析の,演奏熟達度に応じた指標として,一度の読譜時視行動で楽譜のどの程度の領域から情報を獲得しているかを示す情報獲得範囲およびそこにとどまる時間である情報獲得時間を提案した.また,シミュレーション結果より,(3)についても予言可能であることを見出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題は,鍵盤楽器演奏を例に,マルチモーダル生体情報に基づいて演奏技能推定手法を開発することを目的とした.これは,指導者の主観的な評価に頼らざるを得なかった学習者の演奏技能を生体情報を用いて事前に推定し,付与する課題難易度の適正を検討し,学習者の学習意欲を削がないことにあった.
同様の手法を用いることで,他の技能教育についても,知覚ー認知過程に即した

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 簡易脳波計によるピアノ演奏技能の上達評価に向けた予備的研究:キーボードの違いと演奏音の有無が脳波と反応時間に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      秋元頼孝, 石野未沙, 三宅圭音, 宮澤志保, 落合純, 中平勝子
    • 雑誌名

      長岡造形大学研究紀要

      巻: 19 ページ: 6-13

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 読譜時視行動パタンによる演奏技能の推定2019

    • 著者名/発表者名
      中平勝子,寺岡耕平,長井貴也,北島宗雄
    • 雑誌名

      ヒューマンインタフェース学会論文誌

      巻: 21 号: 4 ページ: 371-380

    • DOI

      10.11184/his.21.4_371

    • NAID

      130007751108

    • ISSN
      1344-7262, 2186-8271
    • 年月日
      2019-11-25
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 鍵盤楽器演奏における曲中フレーズ学習過程のACT-R シミュレーション:学習促進要因の抽出2022

    • 著者名/発表者名
      野上 真・後閑 祐介・北島 宗雄・中平 勝子
    • 学会等名
      第21回情報科学技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the Relationship between Subjective Difficulty of a Task and the Efforts Put into It using Biometric Information2022

    • 著者名/発表者名
      Katsuko T. Nakahira, Munenori Harada, Muneo Kitajima
    • 学会等名
      6th International Conference on Human Computer Interaction Theory and Applications
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音価判定にかかる知識獲得・利用とエラー発生過程のACT-R シミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      後閑祐介,北島宗雄,中平勝子
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳波計測によるピアノ演奏課題の練習効果の測定の試み2022

    • 著者名/発表者名
      三宅圭音,石野未沙,秋元頼孝,中平勝子
    • 学会等名
      2021年度JSiSE学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 簡易脳波計で取得した脳波データのデータ量と機械学習のパフォーマンスの 関係についての検討2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤遼哉,秋元頼孝,中平勝子
    • 学会等名
      2021年度JSiSE学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 鍵盤楽器演奏時のアクションスリップ分類と音楽記号の認識能力の関係分析2021

    • 著者名/発表者名
      後閑祐介,中平勝子,北島宗雄
    • 学会等名
      第83回情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳波・視線同時計測を用いた難易度推定指標の設計2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木理玖,秋元頼孝,中平勝子
    • 学会等名
      第83回情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 単語中の文字順変更を含む文理解時の脳波計測2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉怜,秋元頼孝,中平勝子
    • 学会等名
      2020年度JSiSE学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 楽器演奏教育支援のための楽典学習の深化と読譜方略選択の関係2019

    • 著者名/発表者名
      武田大河,中平勝子,北島宗雄
    • 学会等名
      FIT2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 文章更新量比較技術を適用した鍵盤楽器演奏間の相違の量的評価手法2019

    • 著者名/発表者名
      後閑祐介,中平勝子,北島宗雄
    • 学会等名
      FIT2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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