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Raciocínio de Agentes Musicais Composição Algorítmica, Vida artificial e Interatividade em Sistemas Multiagentes Musicais Raciocínio de Agentes Musicais.

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1 Raciocínio de Agentes Musicais Composição Algorítmica, Vida artificial e Interatividade em Sistemas Multiagentes Musicais Raciocínio de Agentes Musicais Composição Algorítmica, Vida artificial e Interatividade em Sistemas Multiagentes Musicais Santiago Dávila Benavides Exame de Qualificação de Mestrado Ciência da Computação – IME/USP 11 de julho de 2011

2 Sumário Santiago Dávila Benavides Raciocínio de Agentes Musicais 1.Introdução Motivação 2.Fundamentação Teórica Sistemas Multiagentes Musicais Agente Musical Raciocínio e Vida Artificial 3.Decisões Composicionais Metodologia Técnica e Perspectiva Artística Raciocínio do Agente 4.Decisões Computacionais Perfil do Usuário Definição dos Aplicativos Formulação de novos Raciocínios 5.Implementações EARScript Integração com ISO Gerador de Material Eletroacústico Espacialização com Avatares Piano Preparado 6.Conclusões Conclusões Parciais Trabalhos Futuros Cronograma

3 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Motivação Introdução 3 Decisões Computacionais Implementações Conclusões

4 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Introdução Motivação O computador na composição Cálculo pré-composicional Produção de material sonoro Composição Algorítmica Controle de textura, harmonicidade e densidade de acontecimentos Novos paradigmas Interatividade Vida Artificial Sistemas Multiagentes Musicais 4 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões

5 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Introdução Motivação Valor estético questionável Perspectiva multidisciplinar Whalley 2005 Surgimento de novas Ferramentas Ensemble ISO Importância da Perspectiva interna Raciocínios 5 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões

6 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Motivação Relevância dos Sistemas Multiagentes para o problema composicional Espaços de busca Divisão de funções Adaptação em tempo real Facilitar a criação de sistemas Multiagentes musicais Alternativas acessíveis e direcionadas Necessidade de aprofundamento nas novas Ferramentas Ensemble ISO Validação com iniciativas de expressão artística Utilização de Áudio Espacialidade Integração entre plataformas 6 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões

7 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Sistemas Multiagentes Musicais Agente Musical Raciocínio e Vida Artificial Agentes Computacionais Autonomia, Habilidade Social, Reatividade, Pro - atividade Características dos Sistemas Multiagentes Interconexão e interoperação de vários sistemas Interface cooperativa homem-máquina mais natural Aplicabilidade no Contexto musical Paradigmas diferentes de representação musical e sonora Interatividade e cooperação entre um usuário e o sistema Ambiente Virtual Representação Física Representação Ecológica 7 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões

8 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Agente Musical Sistemas Multiagentes Musicais Agente Musical Raciocínio e Vida Artificial 8 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Um agente computacional especializado em processar informações musicais e sonoras.

9 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Raciocínio e Vida Artificial Sistemas Multiagentes Musicais Agente Musical Raciocínio e Vida Artificial 9 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Raciocínio Mecanismo interno do agente Utiliza informação dos sensores e da base de conhecimento Processos de análise e síntese. Vida artificial Simulação de alguns aspectos biológicos Capacidade de interação social Mapeamento musical e sonoro Comportamentos extra-musicais Reprodução e sobrevivência Abordagem Cultural

10 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Metodologia Técnica e Perspectiva Artística Raciocínio do Agente Decisões Composicionais 10 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões

11 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Metodologia Técnica e Perspectiva Artística Raciocínio do Agente 11 Decisões Computacionais Implementações Conclusões Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais

12 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Raciocínio do Agente Metodologia Técnica e Perspectiva Artística Raciocínio do Agente 12 Decisões Computacionais Implementações Conclusões Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões no Raciocínio Comportamentos Musicais e sonoros Movimentação Vida Artificial

13 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Perfil do Usuário Definição dos Aplicativos Formulação de novos Raciocínios Decisões Computacionais 13 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões

14 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Perfil do Usuário 14 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Perfil do Usuário Definição dos Aplicativos Formulação de novos Raciocínios Pouco interesse nas ferramentas existentes por parte de compositores e cientistas (Whalley 2009) Tipos de Usuários Interessados na computação musical com conhecimento técnico Compositores e artistas de outras disciplinas Não podemos supor que os usuários possuem conhecimentos avançados de programação. Importância de aproveitar e melhorar as interfaces e atalhos.

15 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Arquitetura Ensemble 15 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Perfil do Usuário Definição dos Aplicativos Formulação de novos Raciocínios

16 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Interface Externas 16 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Perfil do Usuário Definição dos Aplicativos Formulação de novos Raciocínios Integração de bibliotecas externas LibXtract - Extração de características do som Aubio - Processamento de sinais Open Sound Control(OSC) Troca de Mensagens Pure Data, CSound, LogicPro, Max/MSP, SuperCollider, Ardour, ISO Direcionamento a Interfaces de áudio JavaSound PortAudio Jack

17 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais VST - Virtual Studio Technology 17 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Perfil do Usuário Definição dos Aplicativos Formulação de novos Raciocínios Interface desenvolvida pela Steinberg (1996) Vantagens Reutilização SDK em várias linguagens (C++, Java, Delphi,.NET) Tipos de VST Plugins Instrumentos Virtuais (VSTi) Efeitos MIDI Sintetizadores

18 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais XML de Inicialização 18 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Perfil do Usuário Definição dos Aplicativos Formulação de novos Raciocínios Ambiente Servidores de Eventos

19 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais XML de Inicialização 19 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Perfil do Usuário Definição dos Aplicativos Formulação de novos Raciocínios Definição do tipo de Agente Instâncias de Agentes

20 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Formulação de Novos Raciocínios 20 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Perfil do Usuário Definição dos Aplicativos Formulação de novos Raciocínios Uso de Java Comunicação via comandos Coordenação de raciocínios (Memória Sonora, Estados)

21 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais EARScript Integração com ISO Gerador de Material Eletroacústico Espacialização com Avatares Piano Preparado Implementações 21 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões

22 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais EARScript 22 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Motivação Reduzir as tarefas de programação do usuário Tomar o XML de inicialização como referência STEP (Scripting Technology for Embodied Persona) Conveniência Semântica composta Redefinição Parametrização Interação EARScript Integração com ISO Gerador de Material Eletroacústico Espacialização com Avatares Piano Preparado

23 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais EARScript - Estrutura da Linguagem 23 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Variáveis do Mundo virtual Definições de Servidores de eventos Variáveis do Servidor de Eventos Definições de parâmetros EARScript Integração com ISO Gerador de Material Eletroacústico Espacialização com Avatares Piano Preparado

24 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais EARScript 24 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Definições de Ações Básicas Definições de ações compostas Scripts EARScript Integração com ISO Gerador de Material Eletroacústico Espacialização com Avatares Piano Preparado

25 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Integração com ISO (Interactive Swarm Orchestra) 25 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Inspirado no fenômeno biológico dos enxames API modular Ênfase na movimentação Representação Visual Integração via OSC Envio e recepção de posições Simulações no Ensemble Ambientes representados no ISO EARScript Integração com ISO Gerador de Material Eletroacústico Espacialização com Avatares Piano Preparado

26 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Gerador de Material Eletroacústico 26 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Objetivos Explorar modos de criação sonora, texturas sonoras Composição algorítmica e vida artificial Aplicar transformações e efeitos Elementos do agente gerador Tipo de processamento sonoro Envoltória Tipo de movimentação Perfil de agente Ações EARScript Integração com ISO Gerador de Material Eletroacústico Espacialização com Avatares Piano Preparado

27 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Espacialização de uma agrupação musical 27 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Interesse performático Entradas de áudio externas, com processamentos internos Controle de parâmetros em tempo real Espacialização EARScript Integração com ISO Gerador de Material Eletroacústico Espacialização com Avatares Piano Preparado

28 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Piano Preparado 28 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Projeto Mobile, com a compositora Michelle Agnes Piano como um multiplicador de timbres e ruídos (Cage) Características Experimentação sem demoradas preparações Vida Artificial Agentes abafadores e outros Cauda virtual: Divisão do mundo virtual por frequências Pitch tracking Aubio VST EARScript Integração com ISO Gerador de Material Eletroacústico Espacialização com Avatares Piano Preparado

29 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Conclusões Parciais Trabalhos Futuros Cronograma Conclusões 29 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões

30 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Conclusões Parciais 30 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Necessidade de criar vínculos com artistas e usuários (Manuais, Expansões, GUI, Colaborações) Manter contatos iniciados com músicos Piano preparado Improvisação Importância do suporte a bibliotecas de áudio Portabilidade Compatibilidade Limitações da plataforma Java e do Arcabouço Relevância e desafios do EARScript Conclusões Parciais Trabalhos Futuros Cronograma

31 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Trabalhos Futuros 31 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Desenvolvimento do EARScript no Ensemble Bibliotecas de Raciocínios em Java Processamentos em VST, mapeados e acessíveis Documentação mais abrangente e focada Experiências com Games, Instalações e outros formatos Estudo do Interactive Swarm Orchestra Conclusões Parciais Trabalhos Futuros Cronograma

32 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Cronograma 32 Introdução Fundamentação Teórica Decisões Composicionais Decisões Computacionais Implementações Conclusões Conclusões Parciais Trabalhos Futuros Cronograma

33 Santiago Dávila Benavides Ensemble: Um arcabouço para sistemas multiagente musicaisRaciocínio de Agentes Musicais Obrigado 33


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