Composing Music in Constrained Search Environments

Composing music with computers in constrained search environments adds complexities and problems not present in the traditional problem domain of generative music. The traditional and well researched mechanisms of Markov chains, genetic algorithms and data driven rule based systems do not directly map to a problem domain in which pitch choice and rhythm choice are likely to be highly limited. We therefore explore several possible solutions to generating rhythms in extremely constrained environments with the goal of generating music that adheres to user specified constraints and is aesthetically pleasing

Modelado de patrones melódicos mediante tries

El presente proyecto trata de extraer patrones reconocibles de un estilo musical con el fin de crear melodías pertenecientes a dicho estilo. El sistema creado permite generar patrones de una duración arbitraria y un estilo musical concreto. A partir de su concatenación se crean melodías MIDI correspondientes al estilo modelado. El desarrollo del proyecto se ha llevado a cabo utilizando el lenguaje de programación JAVA, el paquete Javax.Sound para el manejo de archivos de audio y la clase Trie del paquete key.util para el manejo de la estructura de datos de idéntico nombre.Ingeniería Técnica en Informática de Gestió

Composición musical artificial con algoritmos genéticos

La composici´on musical consiste en el uso y combinaci´on adecuada de diversas notas, con el prop´ osito de generar una melod´ıa musical. Por otro lado, la improvisaci ´on musical, consiste en la composici´on instant ´anea, realizada en un momento determinado, ya sea en base a una composici´on ya existente o alguna totalmente nueva. Para realizar dicha tarea, se requiere el conocimiento de diversos patrones existentes en teor´ıa musical y, de esta manera, poder juntarlas teniendo en consideraci ´on ciertos criterios arm´onicos, mel´odicos y r´ıtmicos para que suene agradable al usuario final. Debido a la cantidad de conocimiento necesario para poder realizar una composici´on musical, nuestro proyecto tiene la intenci ´on de realizar un m´etodo que tenga la capacidad de poder combinar notas adecuadamente siguiendo las reglas de la teor´ıa musical moderna. Este compositor (improvisador) tendr´a como entrada una armon´ıa y adaptar´a sus creaciones (improvisaciones) en base a ella. Se lograr ´a realizar dicha tarea mediante un algoritmo gen´ etico. Para ello, se utilizar ´a como poblaci ´on inicial peque˜nas frases musicales creadas por expertos, las cuales son conocidos como licks. Estas ser´an juntadas y mejoradas mediante nuestros operadores gen´ eticos, de tal manera que se logre una nueva composici´on totalmente distinta a la inicial cada vez que se aplique nuestro algoritmo. De esta manera, se desarrollar ´a una metodolog´ıa basada en algoritmos gen´ eticos, incrementando as´ı el estado del arte del ´area y finalmente disponer de una herramienta de ayuda y autoaprendizaje computarizada para este proceso de composici´on musical.Tesi

Στοχαστικά μοντέλα στο έργο του Ιάννη Ξενάκη : Μουσικολογικά και μαθηματικά ζητήματα

Θέμα της παρούσης εργασίας αποτελεί η Στοχαστική Μουσική και πως αυτή παράγεται μέσα από τη χρήση αλγορίθμων. Στο πρώτο κεφάλαιο της εργασίας παραθέτουμε κάποια γενικά στοιχεία για το φιλοσοφικό κίνημα του Στοχασμού και το φιλοσοφικό κίνημα της Στοχαστικής Μουσικής. Πιο συγκεκριμένα δίνουμε τον ορισμό της μουσικής σύνθεσης και της αλγοριθμικής μουσικής σύνθεσης, αναλύουμε την αισθητική της αλγοριθμικής μουσικής σύνθεσης και παραθέτουμε στοιχεία για τους στοχαστικούς αλγόριθμους. Επίσης εξετάζουμε τους στοχαστικούς αλγόριθμους στις αποικίες των μυρμηγκιών και στα σμήνη των τζιτζικιών. Το δεύτερο κεφάλαιο, είναι αφιερωμένο στον Ιάννη Ξενάκη που έχει χαρακτηριστεί ως ο «αρχιτέκτονας» της στοχαστικής μουσικής. Αρχικά παρουσιάζουμε την ιστορία της στοχαστικής μουσικής πριν την εμφάνιση του Ξενάκη και ύστερα αναλύουμε το έργο του μεγάλο συνθέτη, παραθέτοντας μερικά παραδείγματα από τα στοχαστικά μοντέλα στα έργα του. Στο τρίτο και τελευταίο κεφάλαιο, επιχειρούμε μια σύντομη ανασκόπηση της στοχαστικής σύνθεσης στις ημέρες μας, η οποία επιτυγχάνεται με την χρήση αλγορίθμων και προγραμμάτων τεχνητής νοημοσύνης (ΑΙ) και είναι σε μεγάλο βαθμό επηρεασμένη από τη στοχαστική σύνθεση του Ιάννη ΞενάκηThe subject of this work is Stochastic Music and how it is produced through the use of algorithms. In the first chapter of this work we give some general information about the philosophical movement of Stochasm and the philosophical movement of Stochastic Music. In the second chapter we analyze the algorithmic composition of music. We give the definition of musical composition and algorithmic musical composition, analyze the aesthetics of algorithmic musical composition, and provide data on stochastic algorithms. In particular, we analyze the scattering of algorithms, genetic algorithms, and consider stochastic algorithms in ant colonies and clusters of zigzags. The third, and last chapter, is dedicated to Iannis Xenakis who has been described as the "architect" of stochastic music. We first introduce the history of stochastic music before Xenakis appeared and then analyze the work of the great composer

Stochastic processes and probability theory in music.

This dissertation examines the connections between music and mathematics with particular reference to Markov chains and generative grammars. The main purpose of this study is to investigate how mathematical concepts can help to control, create and analyse music material. The core part of this study is software that allows one to compose music with Markov Chains and generative grammars. The study will explore the on-going influence of such tools on composers and their relationship to musical sources and inspirations. An in-depth analysis of existing literature, music material and composition tools was conducted. Using comparative case studies, this research explored the significant role of mathematics in music in the twentieth and twenty-first centuries. The evolving role of stochastic concepts in music was presented. The next step was to develop a useful tool that would allow composers to apply Markov chains and generative grammars in their compositions. The web application that resulted was called Stochastic Composer. To evaluate this application five composers were invited to test it. The results include over one hundred samples of music material that were later analysed and used to improve the software. This dissertation offers insight into applications of various mathematical concepts in music. The Stochastic Composer software, available online, proved to be a useful tool in a compositional process

Sistema inteligente de composición armónica

Toda composición musical está sujeta a reglas que definen su estilo, regulando el esqueleto de la composición, del mismo modo que la experiencia musical adquirida durante años por el músico afectará a los patrones musicales de la obra, haciéndola diferente del resto de composiciones. Este trabajo pretende dar un nuevo enfoque a cómo afrontar la composición armónica automática aunando estos dos conceptos, reglas y experiencia, generando una estructura armónica, a partir de una línea melódica, por medio de un Sistema Experto y modificando cada una de las voces generadas en base a la experiencia, almacenada en forma de partituras, usando un sistema de Aprendizaje Automático basado en Instancias. El resultado será una melodía escrita en MusicXML que se aproxime al resultado obtenido por una persona en términos de calidad de expresión armónica. Se pretende demostrar que la composición de obras musicales expresivas, con estilo propio, no son exclusivas de las personas sino que son reproducibles utilizando técnicas de Inteligencia Artificial permitiendo que cualquier persona, sin necesidad de disponer de conocimientos musicales, pueda disfrutar de sus propias composiciones armónicas sin esfuerzo. _______________________________________________________________________________________________________________________Any musical composition is subject to rules that define his style, regulating the composition framework, in the same way that the musical experience acquired over the years by the musician will affect musical patterns of the work, making it different from other compositions. This work tries to provide a new approach about how to address the automatic harmonic composition joining this two concepts, rules and experience, creating an harmonic framework, from a melodic line, through an Expert System and modifying each of the generated voices based on experience, stored in the form of scores, using a Machine Instance Based Learning. The result will be a melody written in MusicXML that comes close to the result obtained by a person in terms of harmonic expression quality. This works aims to show that the composition of expressive musical works, with a own style, doesn’t be exclusive of people but they are reproducible using Artificial Intelligence techniques allowing everyone, without need of music knowledge, to enjoy their own harmonic compositions effortlessly.Ingeniería en Informátic