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2022 年度 実績報告書

機械学習を用いた古琴譜の識別及びAIによる自動打譜の試み

研究課題

研究課題/領域番号 22H03709
配分区分補助金
研究機関日本工業大学

研究代表者

呉本 尭  日本工業大学, 先進工学部, 教授 (40294657)

研究分担者 稗田 浩雄  公益財団法人未来工学研究所, 研究センター, 研究員 (10425796)
間普 真吾  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (70434321)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワード仙翁操 / YOLOv5 / VGG16 / 減字譜 / AI打譜
研究実績の概要

本研究の目的は「古琴(七絃琴)の琴譜である減字譜をディープラーニング技術によって、自動的に識別し、その琴曲を復元する(AI打譜)」ことの実現である。本年度(初年度)において、実施した研究内容および成果は以下通りにある。
1.古琴譜の収集:「琴曲集成全30冊」(2012年中華書局出版)を入手した。
2.減字譜データベースの作成:平易な古琴曲である「仙翁操」の減字譜データベースを作成した。
3.AIモデルによる減字譜の識別:深層学習モデルであるVGG16およびYOLOv5を用いて、「仙翁操」における55種単字減字譜識別を行い、それぞれの識別率は87.50%と88.47%であったことを明らかにした。
4.減字譜から琴曲の復元:「仙翁操」の単字の演奏ビデオデータを作成し、減字譜画像から直接音声を出力するシステムをYOLOv5によって開発した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究代表者の所属機関にて極めて良好な研究環境があり、研究協力者(研究室在籍学生)の鋭意な努力、および研究分担者方の積極的な支援より、本年度の進捗状況は当初の計画以上に進展している。具体的には、国際会議ICIARE2022および国内研究会(2022年電気学会電子情報システム部門大会)で本研究課題の成果発表を行ったことなどが挙げられる。

今後の研究の推進方策

初年度にAI打譜システム構築に向けて、平易な古琴曲「仙翁操」のみを対象とし、減字譜単字55種のデータベースを作成したが、今後は大量(100曲を目指す)の古琴曲を含んだ減字譜データベースの構築を行う。また、初年度のAI打譜システムの出力音声にはリズム、強弱などの音楽要素を含んでおらず、今後これらの課題を解決したい。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Recognition of Guqin Notation using Deep Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Bowen Yang, Makoto Sato, Shun Kuremoto, Mamiko Koshiba, Shingo Mabu, Hiroo Hieda, Takashi Kuremoto
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Innovative Application Research and Education (ICIARE2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習を用いた古琴譜の識別2022

    • 著者名/発表者名
      楊 博文, 佐藤 真琴, 呉本 舜, 小柴 満美子, 間普 真吾, 稗田 浩雄, 呉本 尭
    • 学会等名
      2022年電気学会 電子・情報・システム部門大会

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公開日: 2023-12-25  

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