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ミクロとマクロの統合によるコミュニケーションの相互予測・適応モデルと音楽への適用

研究課題

研究課題/領域番号 19K12288
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62040:エンタテインメントおよびゲーム情報学関連
研究機関日本大学

研究代表者

北原 鉄朗  日本大学, 文理学部, 教授 (00454710)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード即興演奏 / 旋律生成 / 音楽情報処理 / 旋律概形 / 演奏生成 / 演奏予測 / 作曲支援 / 相互予測 / 相互適応 / 音楽
研究開始時の研究の概要

本研究の目標は,コミュニケーションにおける相互予測・相互適応を工学的に実現することで,これらの現象を科学的に解明することである.相互予測(互いに相手の行動・反応を予測しあうこと)と相互適応(やりとりの継続により互いの予測が漸進的に精度向上すること)はコミュニケーションの肝であるが,工学的なモデル化は容易ではない.本申請では,楽譜という記号表現と音楽理論という規則体系が確立されている「音楽」を題材に,相互理解と相互適応の工学モデルの構築に取り組む.

研究成果の概要

本研究では,人間とコンピュータが即興演奏によりセッションを行う「ジャムセッション」の実現を目指し,人間の即興演奏の予測およびコンピュータによる即興演奏の生成技術の開発に取り組んだ.特に、次の技術の開発を行った.
①畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を用いて即興演奏を生成する方法を実現した.CNNは,段階的な畳み込みによりデータの抽象度を上げていく手法であり,音楽が持つ階層的な拍節構造に合わせて畳み込みが行われるようにすることで,ブルーススタイルの旋律の生成を実現した.②この技術を,旋律概形に基づいて即興演奏を支援するシステム「JamSketch」に応用した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

音楽の生成は,近年,機械学習を中心としたコンピュータ技術が創造性(クリエイティビティ)を獲得できるかを探求する「計算論的創造性」の研究対象の1つとして注目を浴びている.本研究では,即興演奏の旋律をほぼリアルタイムで生成する技術を実現しており,当該分野に一定の貢献をもたらしたと言える.また,この技術を応用した「JamSketch」は,即興演奏ができない非専門家が簡単に即興演奏もどきを楽しむことができ,これまでにない体験をもたらすと期待できる.

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

    (53件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (43件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Generating Melodies from Melodic Outlines Towards an Improvisation Support System for Non-musicians2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kitahara
    • 雑誌名

      IIAI Letters on Informatics and Interdisciplinary Research

      巻: 3 ページ: 1

    • DOI

      10.52731/liir.v003.081

    • ISSN
      2758-2221
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] "A Music Loop Sequencer with User-Adaptive Music Loop Selection"2022

    • 著者名/発表者名
      Yuki Iwamoto and Tetsuro Kitahara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th ACM International Conference on Multimedia in Asia

      巻: ‐ ページ: 1-3

    • DOI

      10.1145/3551626.3564971

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] "JamSketch Deep α: A CNN-Based Improvisation System in Accordance with User's Melodic Outline Drawing"2022

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kitahara and Akio Yonamine
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th ACM International Conference on Multimedia in Asia

      巻: ‐ ページ: 1-3

    • DOI

      10.1145/3551626.3564973

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] "Automatic classification of blowing properness in flute sounds"2022

    • 著者名/発表者名
      Sai Oshita and Tetsuro Kitahara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th International Congress on Acoustics (ICA 2022)

      巻: ‐

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] "Morphing-based Reharmonization with VAE: Reducing Dissonance with Consonance-based Loss Function"2022

    • 著者名/発表者名
      Aiko Uemura and Tetsuro Kitahara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 3rd Conference on AI Music Creativity (AIMC 2022)

      巻: ‐

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Automatic melody harmonization with triad chords: A comparative study2021

    • 著者名/発表者名
      Yeh Yin-Cheng、Hsiao Wen-Yi、Fukayama Satoru、Kitahara Tetsuro、Genchel Benjamin、Liu Hao-Min、Dong Hao-Wen、Chen Yian、Leong Terence、Yang Yi-Hsuan
    • 雑誌名

      Journal of New Music Research

      巻: 50 号: 1 ページ: 37-51

    • DOI

      10.1080/09298215.2021.1873392

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Generating Walking Bass Lines with HMM2021

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Shiga, Tetsuro Kitahara
    • 雑誌名

      Perception, Representations, Image, Sound, Music. CMMR 2019. Lecture Notes in Computer Science

      巻: 12631 ページ: 248-256

    • DOI

      10.1007/978-3-030-70210-6_17

    • ISBN
      9783030702090, 9783030702106
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HamoKara: A System that Enables Amateur Singers to Practice Backing Vocals for Karaoke2019

    • 著者名/発表者名
      Mina Shiraishi, Kozue Ogasawara, and Tetsuro Kitahara
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 27 号: 0 ページ: 683-692

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.27.683

    • NAID

      130007746103

    • ISSN
      1882-6652
    • 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
  • [雑誌論文] A Non-notewise Melody Editing Method for Supporting Musically Untrained People's Music Composition2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tsuchiya, Tetsuro Kitahara
    • 雑誌名

      Journal of Creative Music Systems

      巻: Vol.3, No.1 号: 1 ページ: 1-25

    • DOI

      10.5920/jcms.624

    • 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] "盛り上がりに基づくループシーケンサのWeb実装"2023

    • 著者名/発表者名
      岩本 祐輝, 尾上 洋介, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会 第85回全国大会講演論文集, 4T-04
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] "メロディの覚えやすさに関する分析"2023

    • 著者名/発表者名
      増田 航, 饗庭 絵里子, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会 第85回全国大会講演論文集, 4T-07
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] "スマートフォンのセンサーを用いた無観客ライブの応援システム開発"2023

    • 著者名/発表者名
      和山 大輝, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会 第85回全国大会講演論文集, 5T-06
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] "ジャズ音楽のピアノ演奏における発音時刻の分析"2023

    • 著者名/発表者名
      森田 果歩, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会 第85回全国大会講演論文集, 5T-07
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] "バンド編曲に向けたギター音源からベース音源を生成するCNNモデル"2023

    • 著者名/発表者名
      香西 智雄, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会 第85回全国大会講演論文集, 6T-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] "歌唱者ダイアライゼーションに向けた歌唱者識別手法の比較"2023

    • 著者名/発表者名
      田中 麻衣, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会 第85回全国大会講演論文集, 6T-05
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] "フルート演奏支援システムのための音響分析:演奏音収集方法の再検討"2023

    • 著者名/発表者名
      大下 沙偉, 大澤 智恵、北原 鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会 第85回全国大会講演論文集, 6T-07
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] "初心者のギター練習のためのタブ譜生成の試み"2023

    • 著者名/発表者名
      坂井 俊亮, 瀬川 日向, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      インタラクション2023(インタラクティブ発表), 3B-20
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] "ハウスミュージックの楽曲構成の分析"2023

    • 著者名/発表者名
      ウルフ ジャスティン智也, 名越 崇晃, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      インタラクション2023(インタラクティブ発表), 3B-26
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] "選手間の位置関係に基づいたサッカーの可聴化の試み"2023

    • 著者名/発表者名
      奥田 真輝, 川原 瑞樹, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      インタラクション2023(インタラクティブ発表), 3B-43
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 多人数演奏楽譜から連弾譜への自動編曲2022

    • 著者名/発表者名
      島村 美羽, 阿久井 愛, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      日本音響学会 2022年 春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Jpopのラテン風ピアノ編曲システムの試作2022

    • 著者名/発表者名
      阿久井 愛, 島村 美羽, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      日本音響学会 2022年 春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] GTTM分析のオープンソース実装2022

    • 著者名/発表者名
      山川 峻, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      日本音響学会 2022年 春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] フルート練習システム構築のための音響分析2022

    • 著者名/発表者名
      大下 沙偉, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      日本音響学会 2022年 春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 遺伝的アルゴリズムを用いたファミコン風自動編曲システムの生成2021

    • 著者名/発表者名
      田原花蓮, 植村あい子, 北原鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 音楽情報科学 (MUS)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 世代間ギャップの解消を目的とした楽曲再生システムの試作2021

    • 著者名/発表者名
      稲野友哉, 北原鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 音楽情報科学 (MUS)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] BGM に含まれる言語が計算課題と読解課題に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      新沼菫, 饗庭絵里子, 北原鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 音楽情報科学 (MUS)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ユーザの演奏のベロシティ変化を考慮するドラム演奏表情付けシステム2021

    • 著者名/発表者名
      関晋之介, 北原鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 音楽情報科学 (MUS)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ギターの弦を正しく押さえるための初心者支援システム2021

    • 著者名/発表者名
      古庄優樹, 北原鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 音楽情報科学 (MUS)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] スマートフォンを用いた合奏システムの試作2021

    • 著者名/発表者名
      廣岡彩笑, 北原鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 音楽情報科学 (MUS)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Are Theme Songs Usable for Anime Retrieval?2021

    • 著者名/発表者名
      Naoto Homm, Aiko Uemura, and Tetsuro Kitahara
    • 学会等名
      IEEE 4th International Conference on Multimedia Information Processing and Retrieval (IEEE MIPR 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PC用キーボードを用いた演奏システムの試作2021

    • 著者名/発表者名
      次田 直樹, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会 第197回 ヒューマンコンピュータインタラクション研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 振りのタイミングを評価するダンス練習システム2021

    • 著者名/発表者名
      杉浦 磨矢, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会 第197回 ヒューマンコンピュータインタラクション研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 盛り上がり度に基づくループシーケンサにおけるユーザ適応の試み2021

    • 著者名/発表者名
      岩本 祐輝, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会 第197回 ヒューマンコンピュータインタラクション研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 誰もが創作を通じて音楽を楽しめる世界を目指して2021

    • 著者名/発表者名
      北原鉄朗
    • 学会等名
      音学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 北原研究室の研究事例紹介:ベーシストの旋律分析とイコライザーの印象分析2021

    • 著者名/発表者名
      北原鉄朗
    • 学会等名
      Music×Analytics Meetup #5
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遺伝的アルゴリズムを用いたファミコン風自動編曲システムの生成2021

    • 著者名/発表者名
      田原花蓮, 植村あい子, 北原鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 音楽情報科学 (MUS)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 世代間ギャップの解消を目的とした楽曲再生システムの試作2021

    • 著者名/発表者名
      稲野友哉, 北原鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 音楽情報科学 (MUS)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] BGM に含まれる言語が計算課題と読解課題に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      新沼菫, 饗庭絵里子, 北原鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 音楽情報科学 (MUS)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ユーザの演奏のベロシティ変化を考慮するドラム演奏表情付けシステム2021

    • 著者名/発表者名
      関晋之介, 北原鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 音楽情報科学 (MUS)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ギターの弦を正しく押さえるための初心者支援システム2021

    • 著者名/発表者名
      古庄優樹, 北原鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 音楽情報科学 (MUS)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] スマートフォンを用いた合奏システムの試作2021

    • 著者名/発表者名
      廣岡彩笑, 北原鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 音楽情報科学 (MUS)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Morphing-Based Reharmonization using LSTM-VAE2020

    • 著者名/発表者名
      Aiko Uemura and Tetsuro Kitahara
    • 学会等名
      The 2020 Joint Conference on AI Music Creativity
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Piano Ballad Arrangement System2020

    • 著者名/発表者名
      Mio Kusachi, Aiko Uemura and Tetsuro Kitahara
    • 学会等名
      The 2020 Joint Conference on AI Music Creativity
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ピアノ用自動バラード調アレンジシステム2020

    • 著者名/発表者名
      草地 澪, 植村 あい子, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      インタラクション2020(インタラクティブ発表)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 動画の盛り上がり度に基づいたループシーケンサ2020

    • 著者名/発表者名
      安坂 文汰, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      インタラクション2020(インタラクティブ発表)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] BGMの再生速度変化を用いた体幹トレーニング支援システム2020

    • 著者名/発表者名
      山本 鷹人, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      インタラクション2020(インタラクティブ発表)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] カラオケにおける自動楽曲推薦2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 健友, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      インタラクション2020(インタラクティブ発表)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ドラム演奏表情付けに向けたドラム演奏のベロシティの分析2020

    • 著者名/発表者名
      関 晋之介, 井上 湧哉, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会 第126回音楽情報科学研究会 萌芽・デモ・議論セッション
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] クラシック曲の楽譜データに対する自動和声付与システムの構築に向けて2020

    • 著者名/発表者名
      塚本 康太, 饗庭 絵里子, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会 第126回音楽情報科学研究会 萌芽・デモ・議論セッション
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 音楽と印象に関する一分析2020

    • 著者名/発表者名
      井上 湧哉, 植村 あい子, 北原 鉄朗
    • 学会等名
      情報処理学会 第126回音楽情報科学研究会研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Generating Walking Bass Lines with HMM"2019

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Shiga and Tetsuro Kitahara
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Computer Music Multidisciplinary Research (CMMR 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Investigation towards Verbally Controllable Equalizer for Singing Voices2019

    • 著者名/発表者名
      Seiya Masuda, Eriko Aiba, and Tetsuro Kitahara
    • 学会等名
      The 5th Workshop on Intelligent Music Production (WIMP 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 日本大学 文理学部 情報科学科 北原研究室

    • URL

      http://www.kthrlab.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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