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2015 年度 実施状況報告書

脳内想起メロディを入力とする適応型音楽検索技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 26540047
研究機関立命館大学

研究代表者

川越 恭二  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (40298724)

研究分担者 佐久間 春夫  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (10128572)
坪 泰宏  立命館大学, 情報理工学部, 准教授 (40384721)
山西 良典  立命館大学, 情報理工学部, 助教 (50700522)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード音楽検索 / 脳波利用 / 心理状態検出 / 歌詞 / 感性的検索 / スポーツ応用 / メンタルトレーニング
研究実績の概要

本研究の最終目標である「利用者の頭に浮かべたメロディを脳波により入力し、そのメロディに関連し利用者の現在の状況にえ記号した楽曲を音楽データベースから検索し、利用者への適応的再生を可能とする音楽検索方式の実現」を目指して、本研究では、脳内想起メロディに関する脳波データ記述方法、利用者の感性的に適した楽曲の検索方式、スポーツ選手対象の音楽検索によるメンタルトレーニング支援への適用可能性の検討の3項目から研究を行っている。
初年度の2015年度では、萌芽研究の第一歩であるため基礎的研究に特化して研究を進め、利用者が想起した3種類の心理状態検出のための記述方法に関して前額部導出電位データの集約化と特徴ベクトルを導出した。また、音楽歌詞からの全体的楽曲印象および印象的フレーズ抽出の方法の考案等の結果を得た。
2年目の2016年度では、初年度の成果を踏まえて、脳内想起メロディに関する脳波データ記述方法に関して、脳内想起メロディ(心理状態)推定精度の測定と、精度向上に必要な検討項目の抽出とその部分的解決を図った。その結果、脳波データ記述方法としての特徴集約化や精度向上が可能な具体的検出方法を明らかにした。また、簡易脳波測定器の活用の有効性の検証を同時に行った。次に、脳波からの感性的楽曲検索方式については、感性的音楽検索の部分的試作を行い簡易評価を行った。感性的楽曲検索を行うために音楽の歌詞に着目し歌詞からの自動的印象抽出可能な方法を開発し、これによる類似印象の楽曲検索を可能とした。さらに、様々な視点での評価が可能なスポーツ選手対象の音楽検索によるメンタルトレーニング支援に向けた評価プログラムを作成するとともに、脳神経情報科学の視点からの楽曲検索方法の妥当性評価やシステムおよび環境評価と改良点の指摘を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究は萌芽研究であるため、研究内容に関する議論を数多く行うことが重要であると考え、初年度と同様に、研究代表者、研究分担者、研究協力者(大学院生等)による月一回の定例の研究ミーティングを実施して、活発な議論を行った。27年度は脳波データの信頼性およびノイズ混入等の可能性があるため、信号処理研究者にも議論に参加していただき、信号処理の視点からの議論を行った。ミーティングでは、研究方向の確認と調整、アイデア創出、研究方法の考案、研究計画の立案と実施、論文内容の確認、評価結果の議論等を行った。このような密な研究運営による着実な研究活動が実行できている。これにより計画通りに進展できていると考えている。

今後の研究の推進方策

最終年度の28年度では、これまでの2年間の研究成果を踏まえて、下記の研究項目を実施する。まず、脳内想起メロディに関する脳波データ記述方法については、27年度で得ることができた特徴集約化と検出方法に基づき、脳内想起メロディ(心理状態)に関する検出実験を実施する。その結果、考案した脳波データ記述方法に関する特徴ベクトルとその集約化、および検出方法の有効性の検証を行う。次に、利用者の感性的に適した楽曲の検索方式については、検出した心理状態と楽曲の歌詞の持つ心理状態とのマッチング実験を行い、実際に感性的楽曲検索システムが実現可能であることを明らかとする。最後に、スポーツ選手対象の音楽検索によるメンタルトレーニング支援への適用可能性については、スポーツトレーニング応用に向けての本研究成果の有用性に関する考察を評価プログラム等を用いて行う。さらに、脳神経情報科学の視点からの楽曲検索方法の妥当性評価やシステムおよび環境評価と改良点の指摘を継続して行う。

次年度使用額が生じた理由

脳波測定センサー追加および消耗部品の購入を予定していたが、最新の製品の発売に合わせて最終年度で購入することとしたため。

次年度使用額の使用計画

28年度に、最新の製品が発売された場合には、脳波測定センサーの追加を行うとともに、既存製品に関する消耗部品の購入を予定している。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 人名の言語的特徴の分析に基づくキラキラネーム判定2016

    • 著者名/発表者名
      山西良典,大泉順平,西原陽子,福本淳一
    • 雑誌名

      日本感性工学会論文誌

      巻: 15(1) ページ: 31-37

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Similarity in Neuronal Firing Regimes across Mammalian Species2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Mochizuki, Tomokatsu Onaga, Hideaki Shimazaki, Takeaki Shimokawa, Yasuhiro Tsubo 他49名
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Detecting Attractive Phrases from Musical Lyrics Focusing on Typical Expressions on Lyrics2015

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Yamanishi, Risako Kagita, Yoko Nishihara, Junichi Fukumoto
    • 雑誌名

      International Journal of Affective Engineering

      巻: 14(3) ページ: 167-174

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 自律神経の制御 太極拳の生体への効用2015

    • 著者名/発表者名
      佐久間春夫
    • 雑誌名

      JOHNS

      巻: 31(8) ページ: 1041-1043

    • 査読あり
  • [学会発表] Feature Vectors in Mental-State Classification Using Forehead-mounted Electrical Potential Monitoring Device2016

    • 著者名/発表者名
      Sungri Chong, Ryosuke Yamanishi, Yasuhiro Tsubo, Haruo Sakuma and Kyoji Kawagoe
    • 学会等名
      International Conference on Information Technology
    • 発表場所
      elbourne(Austoralia)
    • 年月日
      2016-03-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Music feeling classification based on lyrics using weighting of non-emotional words2015

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Furuya, Kenta Oku and Kyoji Kawagoe
    • 学会等名
      International Conference on Advances in Mobile Computing & Multimedia
    • 発表場所
      Brussels(Belgium)
    • 年月日
      2015-12-13
    • 国際学会
  • [学会発表] Support Technology in Sport Psychology Career Transition of Elite Athletes: Role of Mental Training2015

    • 著者名/発表者名
      Ikuko Sasaba & Haruo Sakuma
    • 学会等名
      International Congress on Sport Sciences Research and Technology Support
    • 発表場所
      Lisbon(Portugal)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒルベルト変換を用いた事象関連電位の位相解析2015

    • 著者名/発表者名
      芳野裕規,近藤秀明,坪泰宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会複雑コミュニケーションサイエンス研究会
    • 発表場所
      京都大学稲盛財団記念館稲盛記念ホール(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-11-09
  • [学会発表] バイノーラルビートに誘発される脳波のスペクトル解析2015

    • 著者名/発表者名
      近藤秀明,芳野裕規,坪泰宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会複雑コミュニケーションサイエンス研究会
    • 発表場所
      京都大学稲盛財団記念館稲盛記念ホール(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-11-09
  • [学会発表] Multimedia Information Retrieval: from viewpoints of temporal information and new application development2015

    • 著者名/発表者名
      Kyoji Kawagoe
    • 学会等名
      International Conference on Networking and Information Technology
    • 発表場所
      Hotel Sunroute Plaza Shinjuku (Tokyo, Shinjuku)Japan)
    • 年月日
      2015-11-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Detecting KIRAKIRA Japanese Names Focusing on Usage of Kanji Characters2015

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Yamanishi, Junpei Oizumi, Yoko Nishihara, Junichi Fukumoto
    • 学会等名
      IEEE 4th Global Conference on Consumer Electronics
    • 発表場所
      Osaka International Convention Center(Osaka,Kitaku)
    • 年月日
      2015-10-29
    • 国際学会
  • [学会発表] スパイク時系列の統計性から探る大脳皮質の確率的情報処理2015

    • 著者名/発表者名
      坪泰宏
    • 学会等名
      統計数理研究所共同利用「動的生体情報論の現状と展望」研究会
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都立川市)
    • 年月日
      2015-09-11
    • 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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