论中国民族乐器话语体系语义网本体的实现

石丰恺

中国音乐有着强大的文化根基和强劲的发展势头，是中国与世界进行文明互鉴和文化交流活动的重要载体。它对提升国家文化软实力，践行文化自信，帮助中华传统艺术门类中的其他姊妹艺术更好地走向世界，均有显著作用。习近平总书记指出“要围绕中国精神、中国价值、中国力量，从政治、经济、文化、社会、生态文明等多个视角进行深入研究，为开展国际传播工作提供学理支撑。要更好推动中华文化走出去，以文载道、以文传声、以文化人，向世界阐释推介更多具有中国特色、体现中国精神、蕴藏中国智慧的优秀文化。[1]”

构建中国音乐话语体系，是新时代促进中国音乐文化更好地走向世界的基础性工程。当今世界正经历百年未有之大变局，我国日益走近世界舞台中央。中国与世界的关系发生深刻变化，当代中国已不再是国际秩序的被动接受者，而是积极的参与者、建设者、引领者。

新时代背景下，中国音乐理论界深感自身所担负的责任，自觉适应时代需求，积极投入到构建中国音乐话语体系的研究与实践中，使中国音乐话语体系近年来再次成为学术界的热门话题。中国音乐学院王黎光院长提出的中国乐派及其话语体系建设，在本质上也是一种中国音乐话语体系的建设策略。他指出：“(中国乐派)是一个较为宽泛且具有包容性的话语体系，作为一个理论与实践相结合的音乐文化策略，与生俱来就强调了音乐在国家形象塑造与社会生活中的地位与作用”[2]。他认为中国乐派及其话语体系建设是一种文化强国的具体举措，与国家文化战略的实施、国家软实力和文化凝聚力的提升密切关联，具有重要的现实意义。

中国民族乐器话语体系建设是中国音乐话语体系建设的重要组成，它的建设成效对于中国音乐话语体系建设工作全局而言至关重要。项阳先生从话语分类上将中国音乐的话语分为四种，即本体话语、创作话语、表演话语和功能话语[3]。从物理层面来说音乐是音响的艺术，中国民族乐器是中国音乐最主要的音响源泉。中国民族乐器话语的内涵和外延都非常丰富，除由乐器本体所直接含有的物质信息和音响信息外，还包括与乐器密切相关的历史、文化、人物、表演、制作等方面的信息。如从项先生的“话语分类”出发，那么“中国民族乐器话语”至少在本体话语、表演话语和功能话语中大量分布。音乐人类学领域的研究也表明：乐器作为积极和有力的符号系统(Symbol Systems)的一部分存在于文化网络中，在这种文化网络中，乐器与一系列的话语和“政治意蕴”交融在一起，并且具有固有的决定性的地位[4]。

一种文化策略的实施，在理论构建的同时还需要制定可供具体操作的技术路径。这就意味着中国民族乐器话语体系建设也需要提出针对性的技术路径和规划，使建设举措能在具体的实体平台里得以实施。乐器信息化领域的研究实践，为这一技术路径的落实提供了参照和契机。

一、乐器信息化领域研究的启示

乐器信息化研究在学科归属上属于广义的乐器学。乐器学与很多学科一样，也在不断借鉴和交融其他学科与研究领域的思想、技术和方法。进入21世纪以来，通信与信息技术科学发展极为迅猛，促使计算音乐学等新兴学科迅速崛起。在这些因素的综合激励下，乐器学的研究范围也在迅速扩大，具体包括乐器数字博物馆、智能乐器、乐器线上教学、乐器物联网等应用领域。乐器信息化研究的主要目标是要更好地开发和利用乐器资源，持续性发挥数字技术所带来的智能互动优势；促进形成人与乐器、计算机与乐器、乐器与乐器，乐器与多样化音乐对象的新型互动关系。它要解决的主要问题是在乐器信息化应用领域普遍存在的乐器数据汇集与引用的工作流问题。即寻求如何让分布存储管理的、语义各异的乐器数据实现互联，始终保证这些类型各异的数据最后能以融合状态呈现，最终被人与机器同时理解，以满足乐器数字博物馆、智能乐器、乐器线上教学、乐器物联网等智能化数据调用需求的最优方法。

语义网(Semantic Web)的出现，使乐器信息化领域的研究获得了长足发展。语义网是一种能够根据语义进行判断的智能网络[5]。它由万维网发明者、美国计算机科学家蒂姆·伯纳斯·李(Tim Berners-Lee)在1998年提出。由于语义网的提出的基本思想是使计算机自动识别和理解万维网内容成为现实，因此它被认为是下一代智能互联网(Web 3.0)主要的发展方向。它的基本技术思路是：在现有万维网的基础上，以一种可被计算机理解的规范化的格式，来存储描述事物属性以及事物之间逻辑关系的语义信息；当用户检索某一个信息节点时，计算机就可从网络中搜索、发现、摄取、筛选、分析和处理与这一节点相连的其他描述信息；然后计算机在资源描述架构(Resource Description Framework ，RDF)、推理语言和图谱所共同构成的框架中，将它所理解的、与事物相连的平面化词语和概念，以及事物之间的逻辑关系呈现给用户。

语义网所具备的这种以人类联想记忆的心理学模式将人工智能与 Web 技术紧密结合的技术特征，不仅使其在解决乐器数据汇集与引用工作流的问题时具备优势，而且也非常适合成为构建学科话语体系的基础平台。此类应用研究一般是通过利用语义网分层体系结构的第4层——本体层(Ontology vocabulary)，来构成一个基本的语义网应用环境。因此，本体是语义网的重要组成部分，是进行信息资源交互与共享的基础。

事实上，在可观的应用前景的激励下，西方学界基于语义网对西方音乐以及乐器进行本体构建的研究，已经取得了大量成果。它们可按照主题可被归为三类：一类是对西方音乐本体描述和音乐演奏信息本体描述的研究。典型的研究案例包括“音乐本体”项目(The Music Ontology，MO)[6]，以及“在线音乐识别与搜索”项目(Online Music Recognition And Searching，OMRAS2)等[7]。MO项目总的目标是要提供一个模块化的西方音乐知识表达框架，以便于在分布式的、共享的、受信任的以及机器可理解的网络环境中处理与西方音乐相关的信息[8]。OMRAS2 项目则是要在链接数据社区( Linked Data community)总的框架下，解决已经存在的与西方音乐相关的不同数据源之间的不兼容性问题，最终为全球创建分布式音乐信息环境贡献成果。OMRAS2 项目正在推进的工作包括西方音乐本体描述、基于语义网的用于西方音乐信息网络交流的开放式框架及其应用等。[9]第二类是对西方乐器知识表示法和乐器本体建模的研究。例如塞夫基·科洛扎利(Sefki Kolozali)等人提出了一种西方乐器本体设计思路[10]，并通过语义查询实验初步证明了定义乐器实体之间关系的乐器本体在提供均值方面要优于传统的乐器分类法。这项研究为如何在语义Web环境中表示异构的乐器分类法提供了参考性建议[11]。第三类是对语义技术应用于智能乐器开发及智能博物馆建设的研究。例如图尔谢(L . Turchet)设计的“SIMs”音乐物联网系列设备，可帮助促进演奏者和乐器、演奏者和其他演奏者以及演奏者和观众形成新型的互动关系；[12]伊兹诺拉(Iznora Aini Zolkifly)等人还将语义网技术和本体建模方法应用于智慧乐器博物馆构建研究中，以助于显著性地提高博物馆藏品的信息影响力。[13]

通过对上述典型案例的考察可以发现，对乐器“话语”进行本体构建而构成一个基本的语义网应用环境，它的优势主要体现在以下方面：一是可充分利用已有的乐器自然资源和数字资源，实现乐器本体属性以及乐器间各种语义信息的融合，以明确、简洁的、结构化的方式对它们进行呈现；二是可在机器理解的帮助下，有效避免搜索时可能出现的“组合爆炸”问题，领域专家以至公众通过点击某一结点连接的弧即可迅速实现乐器的知识发现。在此环境下，中国民族乐器话语体系建设的理论构建、理念规划可在这种看得见、摸得着的实体平台中实现投射。

二、中国民族乐器“话语”的多元特征

中国民族乐器是在中华文化大系统中孕育产生的一种物质文化聚合体，言说它的“话语”具有典型的多元特征。已有多位学者对中国音乐理论话语体系、中国民间音乐术语体系的多元特征进行了一些阐述，如王州等人认为：中国音乐理论话语体系具有传承性、开放性和创新性的三维特征[14]；陈新凤等人则将中国民间音乐术语的特征归纳为保守性、主体性、有效性和关联性[15]。中国民族乐器话语体系中国音乐理论话语体系、中国民间音乐术语体系同属于中国音乐话语体系，笔者认为，中国民族乐器“话语”除同样具有上述特征外，还具有以下特征：

第一，中国民族乐器“话语”具有多学科的语境特征。民族音乐学家们认为，乐器应以乐器人类学的形式成为广义上的音乐人类学中的一部分[16]。一方面，中国民族乐器不仅只是以发声装置来象征中国音乐的物质文化，还包括其所存在环境下的音乐功能意义上的音乐文化语境，以及在这种语境中形成的、与语境中的其他要素(如各种功能角色的人、它所参与产生的区域音乐、自然生态与文化生态等)之间的关系。另一方面，中国民族乐器所具有的丰厚的科研价值蕴涵，除是音乐人类学、体系音乐学、历史音乐学等学科的重要研究对象外，它也被民俗学、博物馆学、考古学等学科关注，这些学科的很多术语也被引入到对中国民族乐器的描述中。

第二，如果将以“礼乐”为核心的中国传统文化系统视为一个大的“论域”，那么中国民族乐器“话语”在此论域的概念组织结构中，处于高层次地位。从大众认知的角度，“乐器”指的是“可以发出乐音，供演奏音乐使用的器具，如钢琴……”。[17]在西周礼乐制度中，“乐”与“器”却是两个相互独立又密切关联的概念。关于何为“乐”的讨论，已有学者进行了较为全面的综述，[18]不再赘述。以下简要探讨一下何谓“器”，及其与“乐”的关系。所谓“器”，《易经》云：“形而上者谓之道，形而下者谓之器”。[19]意即具有形象而居于下者谓之器。那么在“礼乐”系统中，乐器居于“礼”之下还是居于“乐”之下？一方面，“乐”“器”平等地作为“礼”的构成要素，参与“礼”的规约性仪式活动。《周礼·春官宗伯·大司乐》：“以六律、六同、五声、八音、六舞大合乐，以致鬼、神、示，以和邦国，以谐万民，以安宾客，以说远人，以作动物”。《周礼·春官·大司乐》云：“正乐县之位：王宫县；诸侯轩县；卿大夫判县；士特县。”在此情况下，能发乐音的钟磬之乐器功能退而次之，以悬挂的规格作为区别统治阶层等级的标志，“器”作为“礼之器”的功能凸显。另一方面，乐器作为“乐之器”从属于“乐”，与其他要素一起共同完成“乐”的表达。如《礼记·乐记》：“德者，性之端也;乐者，德之华也。金石丝竹，乐之器也。诗，言其志也；歌，咏其声也；舞，动其容也。三者本于心，然后乐、器从之”。《乐论》“钟磬、鞞鼓、琴瑟，歌舞，乐之器也”，虽将“乐之器”含有的对象扩大化了，但表达的还是这种关系。“礼”和“乐”是中国古代的一种文明特征，虽历“礼崩乐坏”，但其精神长期影响中华文化，在各族人民的日常音乐器用制度中还有众多保留。这一特点是中国民族乐器及其话语体系所具有的、区别于西方等其他地域乐器及其话语体系的根本文化特征。

第三，中国民族乐器作为中国音乐最主要的物质载体和音响来源，在长期的发展过程中积累了独特而丰富的术语资源。一方面，在乐器物质上，包括乐器的名称、分类、制作(选材方法、制作工具、工序工艺)、形制、构成、保养等(如图1)；在音响形成上，包括演奏形式、演奏技法、音响描述等，均有大量专属术语。另一方面，在音响的声学特征上，中国民族乐器在频率、时域、能量、频域、感知以及特质参数上存在很多显著特征信息。[20]

图1 古琴制作传统工艺中合板与装配两道工序所使用的术语[21]

综上，由于中国民族乐器在语义信息上所具有的上述特征，决定了对中国民族乐器“话语”进行本体构建可以借鉴但是不能直接套用西方已有方案，须根据中国民族乐器话语多元特征来专门设计。

三、中国民族乐器话语体系本体的实现

对中国民族乐器“话语”进行本体构建所使用的数据，据其来源可分为基础数据、生成数据和引用数据三类。基础数据，包括所有可以利用的文本资源以及前期完成的乐器数据库资源等。文本资源，如《中国乐器博物馆》《中国乐器图鉴》《中国音乐词典》等；韩宝强等完成的“中国民族乐器音响标准库”[22]、李子晋等构建的“中国传统乐器音响数据库”[23]，是典型的中国乐器关键基础数据库。此类数据库所包含的资源数据是服务框架所依赖的必须基础性数据示例。生成数据，即通过乐器本体建模所生成的数据。乐器本体模型描述的是乐器的概念层次结构。引用数据，指来自于外部引用源的数据。例如来自于与中国民族乐器密切相关的专题网站、公共百科网站、图片聚合引擎等公共知识服务框架的数据。这些数据经知识图谱包装后予以呈现。本文设计的中国民族乐器知识图谱的体系架构如图2所示。

图2 一种中国民族乐器知识图谱的体系架构[24]

对中国民族乐器“话语”进行语义网本体构建，可通过乐器实体提取、乐器数据融合与乐器知识加工三个步骤逐步推进。

第一，乐器实体的提取。这一步骤是要在自动化技术的辅助下，从中国民族乐器的基础数据和附加数据中提取乐器实体、关系和乐器实体属性等结构化信息。具体的子步骤包括乐器实体信息提取、乐器间关系信息提取和乐器属性提取。乐器实体信息提取是指从诸如乐器声学测量和乐器声学等特性数据集中识别出乐器实体并对它进行命名。乐器实体信息提取的质量对后续知识获取的效率和质量有很大影响，是比较关键的步骤。在目前技术条件下，还无法实现完全准确的机器自动化提取。切特里(N. Chetry)等人提出的一种基于对乐器独奏出的单乐音音频进行分析的方法[25]，其准确率可以达到95%左右，相对而言是较为成熟的自动化方法， 但也还需要人工监督。乐器之间关系提取的目标是实现乐器实体之间的语义联系。乐器属性提取的目标是从不同的信息源中收集某一乐器实体的属性信息，例如从公共知识服务框架中获取乐器的历史、文化信息等。

第二，乐器数据的融合。此步骤的任务是处理矛盾项和歧义项。诸多中国民族乐器个体都拥有多个名称，也有多个乐器个体共用同一名称的情况。这两种现象在中国民族乐器领域屡见不鲜：例如“胡笳”又称“潮尔”，而“嗡子”则是多种拉弦乐器的别称等等。因此还需要对知识提取阶段形成的数据进行融合。数据融合包括实体链接和知识合并。实体链接是指将从文本中提取的乐器实体对象与知识库中相应的正确乐器实体对象进行链接的操作。在确认知识库中对应的乐器实体对象正确后，将乐器实体参考项链与知识库中的对应乐器实体进行连接。构建时，除基础数据以外，还可通过其他权威工具书来获取知识参照。

第三，乐器知识的加工。知识加工主要包括乐器本体构建、知识推理和质量评估。知识推理是指从知识库中已有的乐器实体关系数据出发，经过计算机推理，建立乐器实体间的新关联，从而拓展和丰富图谱网络。知识推理是知识图谱构建的重要手段和关键环节，通过知识推理才能够实现知识发现。知识推理的对象并不局限于乐器实体间的关系，也可以是乐器实体的属性值、本体的概念层次关系等。例如已知某边棱音吹管乐器的管长属性，可以通过推理得到该乐器的筒音音高属性。根据本体库中的概念继承关系，也可以进行概念推理，例如已知“巴乌，单簧”和“气鸣，HS分类”，可以推理出“巴乌，HS分类，单簧气鸣”。质量评估也是知识库构技术的重要组成部分。为了保证知识库的质量，需要设置质量评估机制。引入质量评估的重要意义在于：它将知识的可信度进行量化，对可信度低的知识予以舍弃。

结 语

在中国特色社会主义进入新时代的背景下构建中国音乐话语体系，是促进中国音乐文化更好地走向世界的基础性工程，是音乐理论界注重中国特色、中国视角、中国表达的体现。作为其重要组成部分的中国民族乐器话语体系建设，需要制定具体的技术路径。本文通过案例分析，认为对中国民族乐器“话语”进行本体构建，进而构成一个共享的、受信任的以及机器可理解的语义网应用环境，以这种实体运作模式来动态化推进乐器话语体系建设，是一种优势明显的、可供操作的技术方案。它的优势主要体现在以下三个方面：第一，可充分利用乐器的物质资源、文本资源和数字资源，实现乐器本体属性以及乐器间各种语义信息的融合，以明确、简洁的、结构化的方式对它们进行呈现；第二，可在机器理解的帮助下，有效避免搜索时可能出现的“组合爆炸”问题，领域专家甚至公众通过点击某一结点连接的弧即可迅速实现乐器的知识发现；第三，与体系建设相关的理论构建、理念规划，可在这种可感知和掌控的实体平台建造中实现投射。

中国民族乐器话语体系建设是一项庞大的工程，本文的探索是工作流程中较为基础的部分，后续我们将继续推进如中国民族乐器本体设计的具体方案、非结构性乐器数字资源的语义网整合以及术语体系的自动化质量评估方法研究等具体工作，以期为中国民族乐器话语体系构建作出贡献。

注释:

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

[2]王黎光.中国乐派及其话语体系建设[J].音乐艺术(上海音乐学院学报),2020(04):6—17,4.

[3]项 阳.建立中国音乐理论话语体系的自觉、自信与自省[J].中国音乐学,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,王耀华.中国音乐理论话语体系的三维特征:传承性、开放性、创新性[J].音乐艺术(上海音乐学院学报),2018(02):57—62,4.

[15]陈新凤,吴明微.论中国民间音乐术语的多元特征[J].音乐研究,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]中国社会科学院语言研究所词典编辑室.现代汉语词典[M].北京:商务印书馆,2016:1618.

[18]王秀明.“乐”字初义研究述评[J].黄钟(中国.武汉音乐学院学报),2005(04):104—106,116.

[19]李学勤主编.十三经注疏·周易正义[M].北京:北京大学出版社,1999:292.

[20]石丰恺.高效整合中国民族乐器资源的新方法——中国民族乐器元数据规范化设计与实现[J].中国音乐,2019(02):121—131.

[21]韩宝强.乐器音响能建立标准吗?——《中国民族乐器音响标准库》的心理物理学基础[J].演艺设备与科技,2009(02):46—48.

[22]图片系笔者摄于国家博物馆所设的“天地同和——中国古代乐器展”，2020年9月30日。

[23]李子晋,韩宝强.中国传统乐器音响数据库构建研究[J].中国音乐学,2020(02):92—102.

[24]图片系笔者采用软件 Omnigraffle 绘制，版本号：7.17.5。

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