Dos Autómatos Celulares à Geração Automática de Música 30403 - Tiago Reis

Sumário 1ª Parte: 2ª Parte: Introdução aos autómatos celulares Autómatos celulares elementares Mapeamentos gráficos de AC Padrões naturais 2ª Parte: Introdução à geração automática de música Introdução ao protocolo MIDI Mapeamento musical de AC

Autómatos Celulares O que é um autómato celular? Constituído por uma grelha regular (infinita) Com um número finito de dimensões Cada célula tem um número finito de estados Parte de um estado inicial predefinido Evolui segundo uma regra O estado de cada célula varia a cada iteração consoante o estado da vizinhança na iteração anterior.

Autómatos Celulares Como representar um AC num computador? É impossível representar uma grelha infinita Considera-se um espaço Toroidal :

Autómatos Celulares Os diferentes tipos de Autómatos Celulares: Point attractors: Atinge um ponto de equilíbrio. Limit cycles: Tem um comportamento cíclico. Chaotic: Tem um comportamento imprevisivel. Structured: Desenvolve-se segundo padrões mas de forma instável/imprevisível.

Autómatos Celulares A utilização de Autómatos Celulares: Criptografia Análise de reacções químicas Processadores Construção automática de imagens Construção automática de música

AC’s Elementares O que é um Autómato Celular Elementar? Funcionamento das regras: Os nomes derivam de números decimais Ex: regra 110 :

AC’s Elementares Mapeamento gráfico: Regra 250: -Regra 188:

AC’s de Duas e Três Dimensões Mapeamento gráfico: 2D: Exemplo 1: Butterfly Exemplo 2: Knitting 3D: Exemplo 1: Predador Presa Exemplo 2: 3D Game of Life

AC’s : Padrões Naturais Natureza:

Geração Automática de Música Várias Abordagens Algumas partem de Automatos Celulares Algumas geram ficheiros MIDI outras WAV’s ou MP3

Introdução ao Protocolo MIDI MIDI (Musical Instrument Digital Interface) É um protocolo de comunicação entre instrumentos musicais e equipamentos electrónicos Possibilita que uma composição musical seja executada, transmitida ou manipulada por um dispositivo. É uma pauta digital, ao contrário do WAV e do MP3

Introdução ao Protocolo MIDI Mensagem MIDI Conjunto de bytes que representam um comando e os seus parâmetros. Dividem-se em dois tipos: Mensagens de Canal Mensagens de Sistema

Introdução ao Protocolo MIDI Significado dos bytes da Mensagem MIDI O bit mais significativo de cada byte identifica o tipo de informação que este contem: 1 no caso de ser um comando 0 no caso de ser um parametro Os restantes bits de cada byte identificam: O comando a efectuar caso o byte seja de comando Um valor de um parametro caso contrário O tamanho das mensagens MIDI varia entre 1 byte e 3 bytes

Mapeamento Sonoro de ACE’s Abordagem: Paul Reiners, IBM Automatous Monk 2004

Mapeamento Sonoro de ACE’s Como construir evoluções musicais apartir de ACE’s ? Cada linha representa um tempo musical Cada célula da linha representa uma tecla do piano (uma nota, uma mensagem MIDI) Ter em conta os tipos de escala e intervalos entre as notas dos mesmos.

Mapeamento Sonoro de ACE’s Problemas que surgiram nesta abordagem: Os acordes gerados tornam-se muito densos A experiência auditiva pode tornar-se desagradável

Mapeamento Sonoro de ACE’s Soluções adoptadas: KEEP IT SIMPLE! Utilizar mapeamentos simples que não usem várias notas ao mesmo tempo. Manter a “inteligência musical” fora do mapeamento.

Mapeamento Sonoro de ACE’s Música: Regra 150 : - Regra 150 (SUM) : Regra 225 : - Regra 110:

Mapeamento Sonoro de AC’s Outras Abordagens: Camus Eduardo Miranda Mapeamento de AC’s bidimensionais Music Sketcher IBM Abordagem Top Down O utilizador constrói os diferentes ritmos e melodias O programa aplica as transformações necessárias à consonância dos ritmos e das melodias

Conclusão Os progressos feitos no mapeamento musical da evolução de um AC são apenas um pequeno passo na criação automática de musica. A música gerada automaticamente até à data é muito pobre. O papel do protocolo MIDI é e continuará a ser fundamental neste processo.