Sistemas Multi-Agentes e Computação Musical

1. Sistemas Multi-Agentes e Computação Musical Pedro Ferreira IME-USP

2. Sistemas Multi-Agentes e Computação Musical • 1. Programação Genética • 1.1. O paradigma • 1.2. Programação Genética x Computação Musical • 2. Vida Artificial • 2.1. Vida Artificial? • 2.2. Vida Artificial e Computação Musical • 3. Living Melodies

3. 1. Programação Genética

4. 1.1. O paradigma • Evolução de Programas • Cromossomos Digitais • Reprodução • Genetic Recombination • Mutation • Seleção • Fitness-Proportionate Selection • Tournament Selection • Regressão Simbólica com Programação Genética • http://alphard.ethz.ch/gerber/approx/default.html

5. 1.2. Programação Genética e Computação Musical (1) • Seleção: o quão um cromossomo é bom? • Human Critics • Rule-Base Critics • Learning-Based Critics • Coevolving Music Creators and Critics • A Seleção é o maior problema em programar arte com GP (ou PG ).

6. 1.2. Programação Genética e Computação Musical (2) • Alguns Sistemas de composição com GP: • Occam (Bruce Jacob) • GenJam (Al Biles)

7. 2. Vida Artificial

8. 2.1. Vida Artificial? • Automatos Celulares • Conway’s Game of Life • Logo  StarLogo  NetLogo • Tierra (Tom Ray) • Firefly Sanctuary • Living Melodies (Palle Dahlstedt e Mats G.Nordahl)

9. Vida Artificial e Computação Musical • Frankensteinian Methods for Evolutionary Music Composition • Living Melodies • Eden

10. Eden

11. 3. Living Melodies

12. 3. Living Melodies • 3. Living Melodies • 3.1. O sistema • 3.2. Representação Genética • 3.3. Dinâmica • 3.4. Reprodução • 3.5. Mapeamento Sonoro • 3.6. Resultados

13. 3.1. O Sistema  Co-evolução  Mating calls  Não interativo  Only my mom loves

14. 3.2. Representação Genética • Genoma sonoro • N ≤ 10 notas preferidas • Repetições são permitidas • Espécie • Genoma procedural • Merece um slide 

15. Genoma Procedural (1) • Determina o comportamento da criatura • Genes: • WALK, TURN, REST, SING, LOOP,IF • sintaticamente representados por W,{T-,T+,Ts},R,S,L{loop-count}{ninstructions},{< | = | >}{sensor}{sensor | constant}{ninstructions} • Sensores e propriedades: • Sensores a [b,c]: espécie da criatura situada na direção right-forward [frontal,left-forward] • Sensores d,e: intensidade e direção do som nas coordenadas atuais • Propriedades g,h: idade e direção da criatura • Numerais 00..99: os respectivos números

16. Genoma Procedural (2) • Exemplos: • <d0103 • =fh01 • WWSRTsWW • WT-L0401S

17. 3.3. Dinâmica • Espaço e movimento • Condições de fronteira • Idade,pontos de vida, alimento e morte • Conservação de energia • Som: propagação e sustentação • Listening pleasure: ((L – P + 1) / L)2 • Consumo de energia (cost-of-time, cost-of-mating, cost-of-sing)

18. 3.4. Reprodução • Restrições: • Proximidade • Energia • Idade • Exercício • Felicidade • Nova criatura: • Disposição espacial • Cross-over

19. 3.5. Mapeamento Sonoro • Mapeamento absoluto • C#-C acima do C central (piano) • Pavarotti isn’t here • Mapeamento de intervalos • Intervalos locais • Intervalos globais • Saída MIDI (som de piano)

20. 3.6. Resultados

21. Referências • Palle Dahlstedt and Mats G. Nordahl, Living Melodies: Coevolution of Sonic Communication in Leonardo Vol. 34, Issue 3 - June 2001, pp. 243 – 248. • McCormack, J. 2001, Eden: An Evolutionary Sonic Ecosystem in Kelemen, J. & P. Sosík (eds), Advances in Artificial Life, 6th European Conference, ECAL 2001, Springer, Prague, Czech Republic, pp. 133-142. http://www.csse.monash.edu.au/~jonmc/projects/eden/eden.html • Werner, G.M. & Todd, P.M. (1998) Frankensteinian Methods for Evolutionary Music Composition, Musical Networks: Parallel distributed perception and performance. Cambridge, MA: MIT Press/Bradford Books