論文の概要: A low-dimensional dynamical basis for tongue shape control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.23456v1
• Date: Fri, 16 Oct 2026 13:39:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-20 00:56:07.942459
• Title: A low-dimensional dynamical basis for tongue shape control
• Title（参考訳）: 舌形状制御のための低次元動的基礎
• Abstract要約: 本研究は, 舌形状モードが, 単純な動的法則の低次元制御基盤となることを示す。 これらの時間変化モードに装着した3次元リニア・ポイント・アトラクターは、高い精度で舌形状のダイナミクスを回復する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.37599363231894173
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Speech production involves the control of a high-dimensional articulatory system with many degrees-of-freedom, but a widespread hypothesis is that speakers navigate this complexity using a set of lower-dimensional control variables. Common candidates for these control variables include individual articulators (e.g. tongue body) and abstract tract variables (e.g. tongue body constriction location), but identifying the most appropriate coordinate system for articulatory control remains an open question. In this study, we advance a model in which holistic tongue shape modes represent a potential low-dimensional control basis for a simple dynamical law. We first discover empirical tongue shape modes in a cross-speaker coordinate space and then fit the model to ultrasound data on monophthongal vowels from 36 speakers of British English. A three-dimensional linear point attractor fitted to these time-varying modes recovers the dynamics of tongue shape with a high degree of accuracy. This suggests that complex tongue movement can arise from independent modes that linearly combine under simple dynamical laws, thereby relocating some complexity from the control signal to the coordinate system. We show that this framing explains why one-dimensional articulatory measures can exhibit observable nonlinearities, and hypothesize that shape modes are a plausible kinematic expression of underlying muscle synergies.
• Abstract（参考訳）: 音声生成には多くの自由度を持つ高次元調音システムの制御が含まれるが、話者は低次元制御変数の集合を用いてこの複雑さをナビゲートする、という仮説が広く支持されている。 これらの制御変数の一般的な候補には、個々の調音器(eg舌体)と抽象的なトラクター変数(eg舌体収縮位置)があるが、調音制御の最も適切な座標系を特定することは未解決の問題である。 本研究では, 単純な力学法則に対して, 舌形状モードが潜在的低次元制御基盤を表すモデルを作成する。 まず,イギリス英語36話者の単声節母音の超音波データにモデルを適合させる実験的な舌形状モードについて検討した。 これらの時間変化モードに装着した3次元リニア・ポイント・アトラクターは、高い精度で舌形状のダイナミクスを回復する。 このことは、複雑な舌の動きは、単純な力学法則の下で線形に結合する独立モードから生じ、制御信号から座標系へある程度の複雑さを移動させることを示唆している。 このフレーミングは、なぜ一次元の調音測度が観測可能な非線形性を示すのかを説明し、形状モードが下層の筋シナジーの楽観的なキネマティックな表現であると仮定する。

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