Modeling of Physical Knowledge Acquisition Process using Piano Playing Support System

使用钢琴演奏支持系统对物理知识获取过程进行建模

• 批准号: 21K02846
• 负责人: 山田 昌尚
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kushiro National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K02846/
• 关键词: 身体知; ピアノ学習; データ分析; 練習方法; 教員評価; 自己評価; 演奏支援; 隠れマルコフモデル; アライメント; 演奏間違い; 演奏技能獲得モデル

本研究は，ピアノ初心者の練習演奏に関する定量的な分析を通じて，学習者や指導者に効果的な練習方法を提案することを目指している。これまでに，電子ピアノのMIDIデータ記録機能を使用して多数のピアノ初心者の長期的な練習演奏データを収集し，隠れマルコフモデルを用いて楽譜とのアラインメントをとって楽曲推定を行った。演奏の音高誤り, 余分音符, 不足音符などについて頻度の経時的な変化を分析・可視化した結果，これらの演奏ミスが時間の経過とともに減少する様子がみられた。これは練習により演奏技能が向上し，楽譜通りの演奏ができるようになっていく過程を示しているといえる。そのなかで演奏誤りが一時的に増える現象も観察されたが，これは練習が複数日にわたる場合の演奏技術の獲得過程を示していると解釈できる。また，学習者へのアンケート調査および試験演奏での教員評価の結果を練習演奏データとあわせて分析した。学習者アンケートによる音高の譜読みに関する自己認識と，実際の練習演奏での音高誤りとの間には相関が見られず，教員の試験評価と練習演奏での音高誤りの割合にも明確な相関が見られなかった。この原因のひとつに，練習演奏時には自分が弾けない部分を集中的に練習するため，試験の評価が高い学習者でも音高誤りなどが多い練習演奏が記録されていることがあげられる。ほかに，試験評価が高い学習者が練習中は自由にアレンジして弾いていたり，試験評価が低い学習者が練習中はごくゆっくり弾いて間違いの少ない演奏をしていたことなどの例が観察されており，より包括的な理由については今後詳細に検討する必要がある。なお，上記の成果を発表した口頭発表2件はそれぞれ「FIT2022ヤングリサーチャー賞」「情報処理学会第85回全国大会学生奨励賞」を受賞した。

This study は ピ ア ノ beginner's mind is の practice に masato す る quantitative analysis of な を tong じ て, learners や mentor に unseen fruit な practice method proposed を す る こ と を refers し て い る. こ れ ま で に, electronic ピ ア ノ の MIDI デ ー タ record functional を use し て most の ピ ア ノ beginner's mind is の long-term な practice デ ー タ を し 収 set, the government れ マ ル コ フ モ デ ル を with い て joy spectrum と の ア ラ イ ン メ ン ト を と っ て joy song presumption を line っ た. More than playing の り pitch error, notes, inadequate notes な ど に つ い て frequency の 経 when な variations change を analysis, visualization し た results, こ れ ら の play ミ ス が time の 経 too と と も に reduce す る others child が み ら れ た. こ れ は practice に よ り が し up playing skills, joy spectrum tong り の play が で き る よ う に な っ て い を く process in し て い る と い え る. そ の な か で play mistakenly り が transient に raised え る phenomenon も 観 examine さ れ た が, こ れ は practice が plural day に わ た る occasions の playing skills の process を and shown their し て い る と solution 釈 で き る. ま た, learners へ の ア ン ケ ー ト survey お よ び test play で の faculty review 価 の results を practice デ ー タ と あ わ せ て analysis し た. Learners ア ン ケ ー ト に よ る pitch の spectrum 読 み に masato す る you know と, be interstate の practice で の pitch error り と の between に は phase masato が see ら れ ず, faculty の test evaluation 価 と practice で の pitch error り の cut close に も clear な phase masato が see ら れ な か っ た. こ の reason の ひ と つ に, when practicing に は allotted が 弾 け な い part を concentrated に practice す る た め, test の review 価 が high い learners で も pitch error り な ど が い more practice playing が record さ れ て い る こ と が あ げ ら れ る. ほ か に, test evaluation 価 が high い learners が practice は free に ア レ ン ジ し て 弾 い て い た り, test evaluation 価 が low い learners が practice は ご く ゆ っ く り 弾 い い between て spare の less な い play を し て い た こ と な ど の example が 観 examine さ れ て お り, よ り な reason including に つ い て は future detailed に 検 beg す る necessary が あ る. な お, written の results を 発 table し た oral 発 table 2 pieces は そ れ ぞ れ "FIT2022 ヤ ン グ リ サ ー チ ャ ー reward" "intelligence 処 reward the society back to the 85 convention students enjoy" を who し た.

项目成果

隠れマルコフモデルを用いたピアノ練習演奏の弾き間違い分析

利用隐马尔可夫模型分析钢琴练习演奏中的演奏错误

• 发表时间: 2022
• 作者: 加藤 徳啓;中村 栄太;峯 恭子;土江田 織枝;山田 昌尚
• 通讯作者: 山田 昌尚

加藤 徳啓，谷口 寛翔，中村 栄太，峯 恭子，土江田 織枝，山田 昌尚

加藤典宏、谷口博人、中村瑛太、峰恭子、户田织江、山田正直

• 发表时间: 2022
• 作者: 加藤 徳啓;中村 栄太;峯 恭子;土江田 織枝;山田 昌尚;金西 計英，石田 基広，戸川 聡;永岡和香子・北本遼太;平上久美子・安永悟 ・鈴木啓子・大城凌子・澤田由美・山岡八千代;櫻井智也，山田洋一;隠れマルコフモデルを用いたピアノ学習者の練習時間分析
• 通讯作者: 隠れマルコフモデルを用いたピアノ学習者の練習時間分析

学習者のメタ認知と指導者の評価を考慮したピアノ練習演奏の分析

考虑学习者元认知和教师评价的钢琴练习表现分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 加藤徳啓;峯恭子;中村栄太;土江田織江;山田昌尚
• 通讯作者: 山田昌尚