論中國民族樂器話語體系語義網本體的實現

石豐愷

中國音樂有著強大的文化根基和強勁的發展勢頭，是中國與世界進行文明互鑒和文化交流活動的重要載體。它對提升國家文化軟實力，踐行文化自信，幫助中華傳統藝術門類中的其他姊妹藝術更好地走向世界，均有顯著作用。習近平總書記指出“要圍繞中國精神、中國價值、中國力量，從政治、經濟、文化、社會、生態文明等多個視角進行深入研究，為開展國際傳播工作提供學理支撐。要更好推動中華文化走出去，以文載道、以文傳聲、以文化人，向世界闡釋推介更多具有中國特色、體現中國精神、蘊藏中國智慧的優秀文化。[1]”

構建中國音樂話語體系，是新時代促進中國音樂文化更好地走向世界的基礎性工程。當今世界正經歷百年未有之大變局，我國日益走近世界舞臺中央。中國與世界的關系發生深刻變化，當代中國已不再是國際秩序的被動接受者，而是積極的參與者、建設者、引領者。

新時代背景下，中國音樂理論界深感自身所擔負的責任，自覺適應時代需求，積極投入到構建中國音樂話語體系的研究與實踐中，使中國音樂話語體系近年來再次成為學術界的熱門話題。中國音樂學院王黎光院長提出的中國樂派及其話語體系建設，在本質上也是一種中國音樂話語體系的建設策略。他指出：“(中國樂派)是一個較為寬泛且具有包容性的話語體系，作為一個理論與實踐相結合的音樂文化策略，與生俱來就強調了音樂在國家形象塑造與社會生活中的地位與作用”[2]。他認為中國樂派及其話語體系建設是一種文化強國的具體舉措，與國家文化戰略的實施、國家軟實力和文化凝聚力的提升密切關聯，具有重要的現實意義。

中國民族樂器話語體系建設是中國音樂話語體系建設的重要組成，它的建設成效對于中國音樂話語體系建設工作全局而言至關重要。項陽先生從話語分類上將中國音樂的話語分為四種，即本體話語、創作話語、表演話語和功能話語[3]。從物理層面來說音樂是音響的藝術，中國民族樂器是中國音樂最主要的音響源泉。中國民族樂器話語的內涵和外延都非常豐富，除由樂器本體所直接含有的物質信息和音響信息外，還包括與樂器密切相關的歷史、文化、人物、表演、制作等方面的信息。如從項先生的“話語分類”出發，那么“中國民族樂器話語”至少在本體話語、表演話語和功能話語中大量分布。音樂人類學領域的研究也表明：樂器作為積極和有力的符號系統(Symbol Systems)的一部分存在于文化網絡中，在這種文化網絡中，樂器與一系列的話語和“政治意蘊”交融在一起，并且具有固有的決定性的地位[4]。

一種文化策略的實施，在理論構建的同時還需要制定可供具體操作的技術路徑。這就意味著中國民族樂器話語體系建設也需要提出針對性的技術路徑和規劃，使建設舉措能在具體的實體平臺里得以實施。樂器信息化領域的研究實踐，為這一技術路徑的落實提供了參照和契機。

一、樂器信息化領域研究的啟示

樂器信息化研究在學科歸屬上屬于廣義的樂器學。樂器學與很多學科一樣，也在不斷借鑒和交融其他學科與研究領域的思想、技術和方法。進入21世紀以來，通信與信息技術科學發展極為迅猛，促使計算音樂學等新興學科迅速崛起。在這些因素的綜合激勵下，樂器學的研究范圍也在迅速擴大，具體包括樂器數字博物館、智能樂器、樂器線上教學、樂器物聯網等應用領域。樂器信息化研究的主要目標是要更好地開發和利用樂器資源，持續性發揮數字技術所帶來的智能互動優勢；促進形成人與樂器、計算機與樂器、樂器與樂器，樂器與多樣化音樂對象的新型互動關系。它要解決的主要問題是在樂器信息化應用領域普遍存在的樂器數據匯集與引用的工作流問題。即尋求如何讓分布存儲管理的、語義各異的樂器數據實現互聯，始終保證這些類型各異的數據最后能以融合狀態呈現，最終被人與機器同時理解，以滿足樂器數字博物館、智能樂器、樂器線上教學、樂器物聯網等智能化數據調用需求的最優方法。

語義網(Semantic Web)的出現，使樂器信息化領域的研究獲得了長足發展。語義網是一種能夠根據語義進行判斷的智能網絡[5]。它由萬維網發明者、美國計算機科學家蒂姆·伯納斯·李(Tim Berners-Lee)在1998年提出。由于語義網的提出的基本思想是使計算機自動識別和理解萬維網內容成為現實，因此它被認為是下一代智能互聯網(Web 3.0)主要的發展方向。它的基本技術思路是：在現有萬維網的基礎上，以一種可被計算機理解的規范化的格式，來存儲描述事物屬性以及事物之間邏輯關系的語義信息；當用戶檢索某一個信息節點時，計算機就可從網絡中搜索、發現、攝取、篩選、分析和處理與這一節點相連的其他描述信息；然后計算機在資源描述架構(Resource Description Framework ，RDF)、推理語言和圖譜所共同構成的框架中，將它所理解的、與事物相連的平面化詞語和概念，以及事物之間的邏輯關系呈現給用戶。

語義網所具備的這種以人類聯想記憶的心理學模式將人工智能與 Web 技術緊密結合的技術特征，不僅使其在解決樂器數據匯集與引用工作流的問題時具備優勢，而且也非常適合成為構建學科話語體系的基礎平臺。此類應用研究一般是通過利用語義網分層體系結構的第4層——本體層(Ontology vocabulary)，來構成一個基本的語義網應用環境。因此，本體是語義網的重要組成部分，是進行信息資源交互與共享的基礎。

事實上，在可觀的應用前景的激勵下，西方學界基于語義網對西方音樂以及樂器進行本體構建的研究，已經取得了大量成果。它們可按照主題可被歸為三類：一類是對西方音樂本體描述和音樂演奏信息本體描述的研究。典型的研究案例包括“音樂本體”項目(The Music Ontology，MO)[6]，以及“在線音樂識別與搜索”項目(Online Music Recognition And Searching，OMRAS2)等[7]。MO項目總的目標是要提供一個模塊化的西方音樂知識表達框架，以便于在分布式的、共享的、受信任的以及機器可理解的網絡環境中處理與西方音樂相關的信息[8]。OMRAS2 項目則是要在鏈接數據社區( Linked Data community)總的框架下，解決已經存在的與西方音樂相關的不同數據源之間的不兼容性問題，最終為全球創建分布式音樂信息環境貢獻成果。OMRAS2 項目正在推進的工作包括西方音樂本體描述、基于語義網的用于西方音樂信息網絡交流的開放式框架及其應用等。[9]第二類是對西方樂器知識表示法和樂器本體建模的研究。例如塞夫基·科洛扎利(Sefki Kolozali)等人提出了一種西方樂器本體設計思路[10]，并通過語義查詢實驗初步證明了定義樂器實體之間關系的樂器本體在提供均值方面要優于傳統的樂器分類法。這項研究為如何在語義Web環境中表示異構的樂器分類法提供了參考性建議[11]。第三類是對語義技術應用于智能樂器開發及智能博物館建設的研究。例如圖爾謝(L . Turchet)設計的“SIMs”音樂物聯網系列設備，可幫助促進演奏者和樂器、演奏者和其他演奏者以及演奏者和觀眾形成新型的互動關系；[12]伊茲諾拉(Iznora Aini Zolkifly)等人還將語義網技術和本體建模方法應用于智慧樂器博物館構建研究中，以助于顯著性地提高博物館藏品的信息影響力。[13]

通過對上述典型案例的考察可以發現，對樂器“話語”進行本體構建而構成一個基本的語義網應用環境，它的優勢主要體現在以下方面：一是可充分利用已有的樂器自然資源和數字資源，實現樂器本體屬性以及樂器間各種語義信息的融合，以明確、簡潔的、結構化的方式對它們進行呈現；二是可在機器理解的幫助下，有效避免搜索時可能出現的“組合爆炸”問題，領域專家以至公眾通過點擊某一結點連接的弧即可迅速實現樂器的知識發現。在此環境下，中國民族樂器話語體系建設的理論構建、理念規劃可在這種看得見、摸得著的實體平臺中實現投射。

二、中國民族樂器“話語”的多元特征

中國民族樂器是在中華文化大系統中孕育產生的一種物質文化聚合體，言說它的“話語”具有典型的多元特征。已有多位學者對中國音樂理論話語體系、中國民間音樂術語體系的多元特征進行了一些闡述，如王州等人認為：中國音樂理論話語體系具有傳承性、開放性和創新性的三維特征[14]；陳新鳳等人則將中國民間音樂術語的特征歸納為保守性、主體性、有效性和關聯性[15]。中國民族樂器話語體系中國音樂理論話語體系、中國民間音樂術語體系同屬于中國音樂話語體系，筆者認為，中國民族樂器“話語”除同樣具有上述特征外，還具有以下特征：

第一，中國民族樂器“話語”具有多學科的語境特征。民族音樂學家們認為，樂器應以樂器人類學的形式成為廣義上的音樂人類學中的一部分[16]。一方面，中國民族樂器不僅只是以發聲裝置來象征中國音樂的物質文化，還包括其所存在環境下的音樂功能意義上的音樂文化語境，以及在這種語境中形成的、與語境中的其他要素(如各種功能角色的人、它所參與產生的區域音樂、自然生態與文化生態等)之間的關系。另一方面，中國民族樂器所具有的豐厚的科研價值蘊涵，除是音樂人類學、體系音樂學、歷史音樂學等學科的重要研究對象外，它也被民俗學、博物館學、考古學等學科關注，這些學科的很多術語也被引入到對中國民族樂器的描述中。

第二，如果將以“禮樂”為核心的中國傳統文化系統視為一個大的“論域”，那么中國民族樂器“話語”在此論域的概念組織結構中，處于高層次地位。從大眾認知的角度，“樂器”指的是“可以發出樂音，供演奏音樂使用的器具，如鋼琴……”。[17]在西周禮樂制度中，“樂”與“器”卻是兩個相互獨立又密切關聯的概念。關于何為“樂”的討論，已有學者進行了較為全面的綜述，[18]不再贅述。以下簡要探討一下何謂“器”，及其與“樂”的關系。所謂“器”，《易經》云：“形而上者謂之道，形而下者謂之器”。[19]意即具有形象而居于下者謂之器。那么在“禮樂”系統中，樂器居于“禮”之下還是居于“樂”之下？一方面，“樂”“器”平等地作為“禮”的構成要素，參與“禮”的規約性儀式活動。《周禮·春官宗伯·大司樂》：“以六律、六同、五聲、八音、六舞大合樂，以致鬼、神、示，以和邦國，以諧萬民，以安賓客，以說遠人，以作動物”。《周禮·春官·大司樂》云：“正樂縣之位：王宮縣；諸侯軒縣；卿大夫判縣；士特縣。”在此情況下，能發樂音的鐘磬之樂器功能退而次之，以懸掛的規格作為區別統治階層等級的標志，“器”作為“禮之器”的功能凸顯。另一方面，樂器作為“樂之器”從屬于“樂”，與其他要素一起共同完成“樂”的表達。如《禮記·樂記》：“德者，性之端也;樂者，德之華也。金石絲竹，樂之器也。詩，言其志也；歌，詠其聲也；舞，動其容也。三者本于心，然后樂、器從之”。《樂論》“鐘磬、鞞鼓、琴瑟，歌舞，樂之器也”，雖將“樂之器”含有的對象擴大化了，但表達的還是這種關系。“禮”和“樂”是中國古代的一種文明特征，雖歷“禮崩樂壞”，但其精神長期影響中華文化，在各族人民的日常音樂器用制度中還有眾多保留。這一特點是中國民族樂器及其話語體系所具有的、區別于西方等其他地域樂器及其話語體系的根本文化特征。

第三，中國民族樂器作為中國音樂最主要的物質載體和音響來源，在長期的發展過程中積累了獨特而豐富的術語資源。一方面，在樂器物質上，包括樂器的名稱、分類、制作(選材方法、制作工具、工序工藝)、形制、構成、保養等(如圖1)；在音響形成上，包括演奏形式、演奏技法、音響描述等，均有大量專屬術語。另一方面，在音響的聲學特征上，中國民族樂器在頻率、時域、能量、頻域、感知以及特質參數上存在很多顯著特征信息。[20]

圖1 古琴制作傳統工藝中合板與裝配兩道工序所使用的術語[21]

綜上，由于中國民族樂器在語義信息上所具有的上述特征，決定了對中國民族樂器“話語”進行本體構建可以借鑒但是不能直接套用西方已有方案，須根據中國民族樂器話語多元特征來專門設計。

三、中國民族樂器話語體系本體的實現

對中國民族樂器“話語”進行本體構建所使用的數據，據其來源可分為基礎數據、生成數據和引用數據三類。基礎數據，包括所有可以利用的文本資源以及前期完成的樂器數據庫資源等。文本資源，如《中國樂器博物館》《中國樂器圖鑒》《中國音樂詞典》等；韓寶強等完成的“中國民族樂器音響標準庫”[22]、李子晉等構建的“中國傳統樂器音響數據庫”[23]，是典型的中國樂器關鍵基礎數據庫。此類數據庫所包含的資源數據是服務框架所依賴的必須基礎性數據示例。生成數據，即通過樂器本體建模所生成的數據。樂器本體模型描述的是樂器的概念層次結構。引用數據，指來自于外部引用源的數據。例如來自于與中國民族樂器密切相關的專題網站、公共百科網站、圖片聚合引擎等公共知識服務框架的數據。這些數據經知識圖譜包裝后予以呈現。本文設計的中國民族樂器知識圖譜的體系架構如圖2所示。

圖2 一種中國民族樂器知識圖譜的體系架構[24]

對中國民族樂器“話語”進行語義網本體構建，可通過樂器實體提取、樂器數據融合與樂器知識加工三個步驟逐步推進。

第一，樂器實體的提取。這一步驟是要在自動化技術的輔助下，從中國民族樂器的基礎數據和附加數據中提取樂器實體、關系和樂器實體屬性等結構化信息。具體的子步驟包括樂器實體信息提取、樂器間關系信息提取和樂器屬性提取。樂器實體信息提取是指從諸如樂器聲學測量和樂器聲學等特性數據集中識別出樂器實體并對它進行命名。樂器實體信息提取的質量對后續知識獲取的效率和質量有很大影響，是比較關鍵的步驟。在目前技術條件下，還無法實現完全準確的機器自動化提取。切特里(N. Chetry)等人提出的一種基于對樂器獨奏出的單樂音音頻進行分析的方法[25]，其準確率可以達到95%左右，相對而言是較為成熟的自動化方法， 但也還需要人工監督。樂器之間關系提取的目標是實現樂器實體之間的語義聯系。樂器屬性提取的目標是從不同的信息源中收集某一樂器實體的屬性信息，例如從公共知識服務框架中獲取樂器的歷史、文化信息等。

第二，樂器數據的融合。此步驟的任務是處理矛盾項和歧義項。諸多中國民族樂器個體都擁有多個名稱，也有多個樂器個體共用同一名稱的情況。這兩種現象在中國民族樂器領域屢見不鮮：例如“胡笳”又稱“潮爾”，而“嗡子”則是多種拉弦樂器的別稱等等。因此還需要對知識提取階段形成的數據進行融合。數據融合包括實體鏈接和知識合并。實體鏈接是指將從文本中提取的樂器實體對象與知識庫中相應的正確樂器實體對象進行鏈接的操作。在確認知識庫中對應的樂器實體對象正確后，將樂器實體參考項鏈與知識庫中的對應樂器實體進行連接。構建時，除基礎數據以外，還可通過其他權威工具書來獲取知識參照。

第三，樂器知識的加工。知識加工主要包括樂器本體構建、知識推理和質量評估。知識推理是指從知識庫中已有的樂器實體關系數據出發，經過計算機推理，建立樂器實體間的新關聯，從而拓展和豐富圖譜網絡。知識推理是知識圖譜構建的重要手段和關鍵環節，通過知識推理才能夠實現知識發現。知識推理的對象并不局限于樂器實體間的關系，也可以是樂器實體的屬性值、本體的概念層次關系等。例如已知某邊棱音吹管樂器的管長屬性，可以通過推理得到該樂器的筒音音高屬性。根據本體庫中的概念繼承關系，也可以進行概念推理，例如已知“巴烏，單簧”和“氣鳴，HS分類”，可以推理出“巴烏，HS分類，單簧氣鳴”。質量評估也是知識庫構技術的重要組成部分。為了保證知識庫的質量，需要設置質量評估機制。引入質量評估的重要意義在于：它將知識的可信度進行量化，對可信度低的知識予以舍棄。

結 語

在中國特色社會主義進入新時代的背景下構建中國音樂話語體系，是促進中國音樂文化更好地走向世界的基礎性工程，是音樂理論界注重中國特色、中國視角、中國表達的體現。作為其重要組成部分的中國民族樂器話語體系建設，需要制定具體的技術路徑。本文通過案例分析，認為對中國民族樂器“話語”進行本體構建，進而構成一個共享的、受信任的以及機器可理解的語義網應用環境，以這種實體運作模式來動態化推進樂器話語體系建設，是一種優勢明顯的、可供操作的技術方案。它的優勢主要體現在以下三個方面：第一，可充分利用樂器的物質資源、文本資源和數字資源，實現樂器本體屬性以及樂器間各種語義信息的融合，以明確、簡潔的、結構化的方式對它們進行呈現；第二，可在機器理解的幫助下，有效避免搜索時可能出現的“組合爆炸”問題，領域專家甚至公眾通過點擊某一結點連接的弧即可迅速實現樂器的知識發現；第三，與體系建設相關的理論構建、理念規劃，可在這種可感知和掌控的實體平臺建造中實現投射。

中國民族樂器話語體系建設是一項龐大的工程，本文的探索是工作流程中較為基礎的部分，后續我們將繼續推進如中國民族樂器本體設計的具體方案、非結構性樂器數字資源的語義網整合以及術語體系的自動化質量評估方法研究等具體工作，以期為中國民族樂器話語體系構建作出貢獻。

注釋:

[1]http://www.gov.cn/xinwen/2021-06/01/content_5614684.htm.

[2]王黎光.中國樂派及其話語體系建設[J].音樂藝術(上海音樂學院學報),2020(04):6—17,4.

[3]項 陽.建立中國音樂理論話語體系的自覺、自信與自省[J].中國音樂學,2018(01):5—14.

[4]DAWE K. People, Objects, Meaning: Recent Work on the Study and Collection of Musical Instruments[J]. The Galpin Society Journal, 2001,54:219—232.

[5]https://www.termonline.cn/word/70919/1#s2.

[6]http://musicontology.com/.

[7]http://www.omras2.org/overview/.

[8]RAIMOND Y, ABDALLAH S A, SANDLER M B, 等. The Music Ontology[C]. Citeseer, 2007: 8th.

[9]FAZEKAS G, RAIMOND Y, JACOBSON K, 等. An overview of semantic web activities in the OMRAS2 project[J]. Journal of New Music Research,2010,39(04):295—311.

[10]KOLOZALI S, BARTHET M, FAZEKAS G,等.Towards the Automatic Generation of a Semantic Web Ontology for Musical Instruments[C].

[11]KOLOZALI S, BARTHET M, FAZEKAS G, 等. Automatic Ontology Generation for Musical Instruments Based on Audio Analysis[J].IEEE Transactions on Audio Speech & Language Processing, 2013,21(10):2207—2220.

[12]TURCHET L. Smart Musical Instruments: Vision, Design Principles, and Future Directions[J].IEEE Access,2019(07):8944—8963.

[13]YALOVITSYNA S E, VOLOKHOVA V V, KORZUN D G. Smart Museum: Semantic Approach to Generation and Presenting Information of Museum Collections[M]//Tools and Technologies for the Development of Cyber-Physical Systems. IGI Global,2020:236—255.

[14]王 州,王耀華.中國音樂理論話語體系的三維特征:傳承性、開放性、創新性[J].音樂藝術(上海音樂學院學報),2018(02):57—62,4.

[15]陳新鳳,吳明微.論中國民間音樂術語的多元特征[J].音樂研究,2018(04):31—39.

[16]JOHNSON H M. An ethnomusicology of musical instruments: Form, function, and meaning[J].Journal of the Anthropological Society of Oxford,1995,26(03):257—269.

[17]中國社會科學院語言研究所詞典編輯室.現代漢語詞典[M].北京:商務印書館,2016:1618.

[18]王秀明.“樂”字初義研究述評[J].黃鐘(中國.武漢音樂學院學報),2005(04):104—106,116.

[19]李學勤主編.十三經注疏·周易正義[M].北京:北京大學出版社,1999:292.

[20]石豐愷.高效整合中國民族樂器資源的新方法——中國民族樂器元數據規范化設計與實現[J].中國音樂,2019(02):121—131.

[21]韓寶強.樂器音響能建立標準嗎?——《中國民族樂器音響標準庫》的心理物理學基礎[J].演藝設備與科技,2009(02):46—48.

[22]圖片系筆者攝于國家博物館所設的“天地同和——中國古代樂器展”，2020年9月30日。

[23]李子晉,韓寶強.中國傳統樂器音響數據庫構建研究[J].中國音樂學,2020(02):92—102.

[24]圖片系筆者采用軟件 Omnigraffle 繪制，版本號：7.17.5。

[25]NICOLAS D C.Computer models for musical instrument identification[D].PhD thesis, Queen Mary University of London,2006.