Self-Organizing Topological Timbral Design Methodology Using a Kohonen Neural Network

1. DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO E AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO UNICAMP Self-Organizing Topological Timbral Design Methodology Using a Kohonen Neural Network Marcelo Caetano; César Costa http://www.lbic.fee.unicamp.br CAMPINAS - BRASIL

2. Organização • Introdução e Motivação • Rede de Kohonen • Improvisação e Design Timbral • Experimentos e Resultados • Conclusão

3. Introdução e Motivação Computação Musical • Flexibilidade na Manipulação Sonora • Necessidade de técnicas para exploração das características sonoras • Limitação dos Métodos Tradicionais • Não consideram subjetividade e/ou dinâmica sonora. • Sons matematicamente perfeitos são rejeitados pelo ser humano.

4. Introdução e Motivação Timbre • Qualidade tonal de uma classe de sons • Difícil de se caracterizar • Não descritível em uma escala unidimensional (espaço de alta dimensionalidade) • Caracterização subjetiva • Sons complexos: • Evolução temporal do espectro tem forte influência na percepção timbral.

5. Introdução e Motivação Principal Motivação • Incapacidade dos métodos tradicionais de síntese de incorporar controle sobre propriedades timbrísticas no processo de design sonoro. • Métodos matemáticos ineficientes na criação de sons complexos de qualidade.

6. Rede de Kohonen Principais Características para aplicação • Auto-organização • Manutenção de topologia • Quantizador Vetorial • Para classificação: Mapeamento de espaço de alta dimensionalidade em espaço de baixa dimensionalidade. a) amostras timbrais c) interceção de espaços timbrais b) TSP quantização vetorial

7. Rede de Kohonen Exemplo, sons FM

8. Experimentos e Resultados Parâmetros do Experimento Timbres Utilizados Classificação • Medida Matemática de Distância Espectral • Estimação Subjetiva de Similaridade • Mapemento Topológico em 2D (SOM)

9. Experimentos e Resultados a) 1 epoch b) 3 epochs c) 5 epochs d) 10 epochs e) 50 epochs f) 100 epochs

10. Experimentos e Resultados Métrica espectral

11. Experimentos e Resultados Comparativo: métrica espectral

12. Experimentos e Resultados Pesquisa Subjetiva

13. Experimentos e Resultados Rede de Kohonen Bidimensional

14. Conclusão Dinâmica de Relaxação

15. Finalização • César R Costa • Marcelo F Caetano • Jonatas Manzolli (NICS) Dúvidas ??? Créditos Agradecimento