algoritm & blues ? Hur datavetenskap och musik fungerar i harmoni

jag gillade musik som barn eftersom det kändes kreativt och spontant. Tankar på låtar dök upp ur min hjärna och förvånade mig. Men när jag muddlade genom pianolektioner, kisade på bläckiga linjer som läste som formler medan min lärare tiskade över min axel, började jag inse att musik handlar om struktur. Snart var all den strukturen programmerad i mig. Vissa toner hör ihop i en skala och vissa ackord är tänkta att följa varandra. Du kan skriva något kreativt, men om du vill att det ska låta bra, kör det bättre genom strukturen-O-meter först.

kompositörer genom historien har förlitat sig på mönster och regler när de skriver. Men i en tid av supersnabb teknik och sofistikerade datoralgoritmer smälter konst och vetenskap till att producera mycket intressant musik. Jag såg detta på första hand vid en föreställning av studenterna och fakulteten för Ucscs elektroniska musikstudior som heter “Making the electronics Dance.”

foto: Franz Schuier / Wikimedia commons

till mitt öra-befriat från pianolektioner men fortfarande gift med mina goda olmodiga musikteorivärden – dessa kompositioner bröt många regler. Vissa harmonier krossade, många ljud manipulerades utan erkännande, och de flesta bitar var ganska oförutsägbara. Men de följde också sina egna regler. Många hämtade inspiration från principer för datavetenskap och matematik som inte var uppenbara på ytan.

för den första föreställningen, kallad “Swing”, spelade programmets regissör Peter Elsea ett instrument av sin egen design: en pendel som hängde från en upp och ner koppformad sensor. Som Elsea svängde pendeln eller tippade instrumentet från sida till sida, klockspel och eteriska toner ljud ringde ut från högtalarna ovanför scenen.

som han förklarade för mig senare byggde instrumentet harmonier med fuzzy logic. Till skillnad från i binära system — den typ du föreställer dig att kontrollera den översvämningen av nollor och de bakom de flesta datorprogrammering – variabler i fuzzy logic kan ha värden någonstans mellan noll och en. I Elseas instrument fattar algoritmer besluten om vilka anteckningar som ska komma nästa. De beror på pendulens position: hur långt och hur snabbt det avviker från vilopunkten i mitten. Eftersom han kände till reglerna hade Elsea en viss virtuositet med detta instrument, även om dess utgångar inte var helt förutsägbara.

i en annan överraskande och mönsterinspirerad föreställning programmerade Louis Johnston sitt stycke för att spela sig själv på ett ensamt piano på scenen. Nycklarna hamrade ut sitt arbete och nådde intervaller och kombinationer av anteckningar som en uppsättning mänskliga fingrar skulle vara hårt pressade att trycka på. Elsea berättade för mig att detta stycke hämtade inspiration från Markov chains, ett annat matematiskt koncept för att skapa sekvenser.

“musiker har alltid varit i teknikens framkant”, påpekar han, ” vare sig det är den industriella revolutionen eller datorrevolutionen.”Han sa att många av teknologierna bakom nattens prestanda bara har blivit tillgängliga de senaste åren.

Datordriven musik har gjort vissa människor oroliga, inte bara för de experimentella ljud som den kan producera, utan för vad den säger om mänskliga Kompositörer. UCSC-professor David Cope uppmärksammade och kritiserade på 90-talet när han debuterade programvara som heter EMI (Experiments in Musical Intelligence), som använde uppsättningar regler för att skriva musik i stil med olika mästare. Vissa tyckte att dessa bitar var oskiljbara i stil från de musikaliska storheterna de imiterade och väckte frågor om rollen som mänsklig kreativitet i en tid av artificiell intelligens.

men om UCSC-prestanda var någon indikation, kommer smarta datorer inte att böja smarta människor ur musikscenen. Medan gästartisten Ronald Alford rullade runt scenen i sin rullstol och lät sensorer i hjulen och hjulen skicka signaler till sin bärbara dator, tänkte jag inte på datorkoden, utan om impulserna i artistens sinne. Datavetenskap erbjuder äventyrliga musiker ett förvirrande utbud av verktyg. De kan öppna upp nya kreativa utrymmen … om du är villig att lära sig reglerna.