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

基本信息

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

项目摘要

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。

本研究旨在通过对钢琴初学者练习表现的定量分析，为学习者和指导者提出有效的练习方法。迄今为止，我们已经利用电子钢琴的MIDI数据记录功能收集了大量钢琴初学者的长期练习演奏数据，并使用隐马尔可夫模型通过将乐曲与乐谱对齐来估计乐曲。通过分析和可视化音高错误、额外音符、缺失音符等频率随时间的变化，发现这些演奏错误似乎随着时间的推移而减少。这可以说是展现了通过练习提高演奏技巧并变得能够根据乐谱演奏的过程。还观察到演奏错误暂时增加，但这可以解释为表明在多天练习时获得演奏技能的过程。此外，还对学习者问卷调查的结果和测试期间教师的评价与练习表现数据进行了分析。学习者问卷调查的音调阅读自我意识与实际练习中的音调错误之间没有相关性，教师的测试评价与练习中的音高错误百分比之间也没有发现明显的相关性。原因之一是，在练习演奏时，学生会专注于自己无法演奏的部分，因此即使是考试成绩好的学习者，在练习演奏时也常常会出现音高错误。还有一些例子，比如考试成绩高的学生在练习中可以按照自己的安排自由发挥，而考试成绩低的学生在练习中速度很慢，错误也很少，更全面的原因需要在后面详细考察。未来。展示上述成果的两次口头报告分别获得了“FIT2022青年研究员奖”和“日本信息处理学会第85届全国会议学生鼓励奖”。