クーの自由研究

素朴な疑問を実験します。ボクと一緒に螺旋階段を頂上まで登ってみませんか?貴方の影についていきます。

自己符号化器

計算機音楽の自由研究(準備:その5)改めて自己符号化器をコーディングする

はじめに 昨年作った自己符号化器:AutoEncoderを改めてコーディングしなおすことにしました。 昨年はMNIST(画像:図形)をやりましたが、今年は自己符号化器で「サウンド:波形」を扱おうとしています。下の画像部分をサウンドに置き換えて学習させようと…

計算機音楽の自由研究(準備:その4)機械学習に適した音・サウンドのデータセット「あるよ」

寸劇 かえるのクー:「マスター。ひさしぶり、お疲れっす。ジンジャエールがいいかな。リーズ・ジンジャー・ブリューなんておいてないよね」 マスター:「...あるよ。」 マスターはコースターの上にグラスをおいて、ビンからリーズ・ジンジャー・ブリューを…

計算機音楽の自由研究(実験:その1.1)サウンドの機械学習ファーストインプレッション

はじめに 無理やりではありますが、サウンドを自己符号化器で機械学習することを開始しました。最初の印象はあとあと薄れていくので、この時点の「感触」を記録しておきます。実験報告に関する方向性も考えてみます。(内容はほぼ雑記です) 波形をそのまま…

計算機音楽の自由研究(実験:その1)フーリエ変換かけずに波形のまま自己符号化器にかける

はじめに 考えてみれば、今年はじめての実験かもしれません。 昨年作った画像用の自己符号化器に対して、無理やり音の波形データを学習?させて、エンコード、デコードがどれくらいできるかやってみます。 我ながらとっても無理があるお題ですが、なにごとも…

計算機音楽の自由研究(準備:その2.9.6)~機械学習用サウンドデータベースをつくる(七夕編)

これまでのおはなし ク-の住む赤丸星は、惑星の回転軸の北方向であるオロチ星から弾道遊星(ICBMISBP:Intersteller Ballistic Planetary)攻撃を受けていた。いまやオロチ星からの弾道遊星群は赤丸星域へと亜空間ドライブを解き、大群となって赤丸星を目指し…

計算機音楽の自由研究(準備:その2.9.4)~機械学習用サウンドデータベースをつくる(開き直り編)

これまでのおはなし 危機に関する一般への情報開示はきわめてゆるやかに、そしてすこしづつ行われたので、蛙社会的パニックは発生しなかった。一部学生が「我々はだまって茹でられるつもりはない!」と大規模なデモを行ったが、冷気放射器によって強制冬眠さ…

計算機音楽の自由研究(準備:その2.6)~サウンド学習実験用のデータベースを考える

実験用のデータについて MNIST*1の楽器版のような機械学習用の(音の)データセットを探しているのですが、ボクの実験に適したモノは見当たりませんでした。MNISTの音版/楽器版データベースは誰もが作ろうと思うはずで、どこかに必ずあるはずですが、見つかり…

計算機音楽の自由研究(準備:その2)~フーリエ変換の窓サイズを決めます

準備はまだまだ続きます 実験の前にパラメータなどの細部の調整をします。 もっと粗くしてもよかったり、逆にもっと細かくするべきパラーメタを確認します。 おおまかな内容 今日はフーリエ変換の窓のサイズと波形の端っこのフーリエ変換をどうやるか考察し…

計算機音楽の自由研究(準備:その1)~実験のデザインをします

神様でも冷やし中華でもなく自由研究はじめました 今年の自由研究は冬眠後忘れた言葉や記憶を思い出すための準備期間としてなかなか始動していませんでした。寒さが薄れるにつれ、ようやく体調も安定してきましたので、ことしも自由研究を始動します。Python…

妄想は孟宗竹のように茂るも、そうだっけ?タケノコまだ?

今年の方向性を模索中 サウンドの解析を軸にする方針はゆるがないのですが、「自己符号化器」部分の実験の方向性の案を考え中です。 わたしはワタシのそっくりさん。 あなたもワタシとよく似てる。 おとなりさん、なかよくしましょ、そうしましょ。 3章 基本…

自己符号化器の実験まとめ

改めまして おはようございます 冬眠から目覚めた後、ようやく精神も安定して定着し、体のコントロールもできるようになってきました。昨年のことは、まだよく思い出せないことがあるのですが、そんなとき「ブログ」はたいへん有用でした。やっていてよかっ…

自己符号化器の自由研究(その10)スパース正則化してみます。

はじめに 自己符号化器(AutoEncoder)にスパース項を導入して、スパース正則化を行ってみます。 おおまかな内容 スパース正則化とは、訓練サンプルをより少ないユニット(:ニューロン:当ブログではノード)で再現できるようにパラメータを決定していくこと…

自己符号化器の自由研究(その9)学習率を学習途中に変化させてみます

はじめに 自己符号化器(AutoEncoder)の学習中にハイパーパラメータである「学習率」を変えて学習結果がどのように変化するのか実験します。 実はAdamという勾配降下法の最適化アルゴリズムを実装していました。ボク的にはちゃんと作っているつもりで、「それ…

自己符号化器の自由研究(その8)バイアスbの学習率を独立させてみます

はじめに 最近、ゲームもそんなにしてないし、アニメもあまりみてません。「ボクもおとなになりました。」ではなく、思いのほかブログを書くのは時間がかかります。他の遊べる時間がないのです。この2ヶ月ほ思い返すとほとんどブログばっかりやってた気がし…

自由研究の準備(その11)Pythonで音をフーリエ変換(FFT)して分析します

はじめに さて、自由研究の素材を「画像:MNIST」から「音:Sound」に変更すると宣言してから幾年月。ようやく大詰めを迎えました。いよいよ大御所にしてラスボス「フーリエ変換」FFTの登場です。前回のlibrosaでも内部的には大活躍でしたが、直接対決です。 …

自由研究の準備(その10)pythonライブラリのlibrosaで音楽を解析します

はじめに LibROSAとは、音楽やオーディオ解析/分析のためのpythonパッケージです。 Brian McFee氏らにより開発され、現在も頻繁に改良されています。(2016/09時点の登録バージョンはpypi,Anaconda Cloudともに0.4.3)開発者本人による説明(scipy2015での発表y…

自由研究の準備(その9)PythonでのMIDI操作(SMF編)

おおまかな内容 pythonでSMF(Standard MIDI File)を扱うライブラリを確認します。python-midiとpretty-midiを両方入れるのがトレンドのようです。pretty-midiはpython-midiに依存していますのでpretty-midiだけ入れて使うことはできません。 Midi系ライブラ…

自由研究の準備(番外2)~ubuntuで音を鳴らそうザオラル!~

はじめに 神殿にて、壮絶な戦いをくりひろげた瀕死のパーティ。もうだめなのか?ボクのレベルでは使える呪文はこれが精いっぱいだ。はたして生きてここを出られるのか?「その御名において生命の炎尽きたる [この者]の身に魂を甦らせたまえ ザオラル!」こう…

自由研究の準備(その8)GitHubにAutoEncoderの実装コードをアップしました

おおまかな内容 GitHubにアカウントを取得し、当ブログで実験している最新の自己符号化器(AutoEncoder)のソースコード(Pythonで実装)をアップしました。今後は皆さまとおなじようにGitHubでソースを管理していきます。赤面するような継ぎはぎプログラムで…

自由研究の準備(番外)~ubuntuで音を鳴らそうなんまいだ~

言い訳 そのいちーっ!! pretty-midiインストールして実行したらへんなエラー出まくりーっ!!Windowsでシーケンサオブジェクト動かなくて、それならOSとっかえでubuntuいれるべ、とインストールしたら、すんなりはいるも、QUAD-CAPTER認識してくれず、いろ…

自由研究の準備(その7)PythonでのMIDI操作(リアルタイム編2)

おおまかな内容 引き続き、MIDIのリアルタイム操作に関連することを確認します。今回もpygame.midiを使います。 (これは画像サンプルです。ページの下にある埋め込みがこのように表示されていれば再生ができます) なぜやるのか・どうなると思うか 和音やベ…

自由研究の準備(その6)PythonでのMIDI操作(リアルタイム編)

おおまかな内容 PythonでリアルタイムにMIDIの操作が、どのようにできるか確認します。pygame.midiを使います。 なぜやるのか・どうなると思うか サウンドの次は音列の実験をするつもりです。せっかくなので外部のMIDI機器も操作できるようにしておこうと思…

自由研究の準備(その5)Pythonでのサウンド操作の確認

おおまかな内容 実験(その7)までの振り返りの結果、素材を「サウンド」にします。 自己符号化器の入力と出力をサウンドにするにあたり、Pythonでサウンドを操作する方法を確認しました。 なぜやるのか・どうなると思うか これができないと実験になりませ…

自己符号化器の自由研究(その7)位置正規化を学習してみます

おおまかな内容 ランダムな位置に配置した文字を中央に再現(デコード)するように学習させて、再現が問題なくできるかを確認しました。そのときに必要な資源についてもおおよその確認をしました。 なぜやるのか 汎用的に位置やサイズを正規化するような学習…

自己符号化器の自由研究(その6)画像変換(回転)を学習できる?

おおまかな内容 前回にひき続き、元画像に対して変換をかけたものを学習できるか実験します。 インプットは元画像ですが、アウトプットが回転になるよう学習させた結果がうまくエンコード・デコードできるかを実験します。 なぜやるのか・どうなると思うか …

自己符号化器の自由研究(その5) 重み共有の呪縛から解放する

おおまかな内容 「そうよ。あれは『効率化のための転置行列』ではないの。『AutoEncoder』本来の力を私たちが押さえ込む為の拘束具なの。」「その呪縛が今自らの力で解かれていく。私たちにはもう『AutoEncoder』を止めることはできないの。」(ということで…

自己符号化器の自由研究(その4) 関数が線形でも学習できる?

おおまかな内容 いろいろな活性化関数がありますが、一般的には非線形関数です。線形関数を使うとどうなるのでしょうか。線形関数では何がだめなのか(適さない)のか実験します。 なぜやるのか・どうなると思うか 活性化関数が非線形であることは、学習に対…

自己符号化器の自由研究(その3)学習済情報を再利用する

おおまかな内容 自己符号化器(AutoEncoder)において、学習済の重み情報を用いるとどのように学習がすすむのかやってみました。 なぜやるのか・どうなると思うか 深層学習(DeepLearning)では自己符号化器(AutoEncoder)をつかった事前学習の結果を使うことがよ…

自己符号化器の自由研究(その2) 隠れ層を初期化で操ってみる

おおまかな内容 中間層(隠れ層)の初期状態について実験します。強制的に初期状態を特定の状態にしてどのように学習がすすむのかを確認します。 なぜやるのか 実験を100回以上もやっていると、ランダムで作成される中間層の重みWの初期パターンから、特…

自己符号化器の自由研究(その1)自己符号化器が単細胞だとどうなる?

おおまかな内容 単細胞な自己符号化器について学習させてみます。 なぜやるのか・どうなると思うか・どこまでやるか 記念すべき第1回の実験は自己符号化器が「単細胞の場合、どんな学習をするのか?」です。へそもないのにとっても「へそ曲がり」なボクの方…