- 1、本文档共9页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
一种交互式遗传算法生成带主题乐曲的方法.pdf
第42卷第16期 数学的实践与认识 V01.42,No.16
2012年8月 MATHEMATICSINPRACTICEANDTHEORY Aug。,2012
一种交互式遗传算法生成带主题乐曲的方法
张英俐,,刘弘z,宋宝亚。
(1.鲁东大学现代教育技术教学部,山东烟台264025)
(2.山东师范大学信息科学与工程学院,山东济南250014)
(3.山东经济学院计算机科学与技术学院,山东济南250014)
摘要:在算法作曲领域中,遗传算法由于其不依赖于问题参数本身及具有较好的
全局最优解等特性,被很多人应用于乐曲创作中,但是生成的乐曲也具有无主题和
盲目性等缺陷.为解决这一问题,在适应度函数中定义了几条规则使得乐曲向有利
于生成主题的方向进化,再通过人工评价使所选出的乐曲更能符合人们的欣赏习惯.
实验结果表明,使用基于规则的交互式遗传算法所生成的带主题的乐曲能够满足人
们的欣赏要求.
关键词:交互式遗传算法;规则;适应度函数;收敛性;主题乐曲
1引言
算法作曲(algorithmiccomposition),或称自动作曲(automated
用某个形式化的过程,以使人(或作曲家)在利用计算机进行音乐创时的介入程度达到最小的
研究[1].到目前为止,已经有许多基于计算机的模拟方法用于乐曲创作,这些典型的方法中
有使用Markov转换表的作曲方法、基于规则的知识库系统作曲方法、基于音乐文法的作曲
方法、人工神经网络作曲方法以及使用遗传算法进行作曲的方法。这些方法在作曲过程中通
常存在着某种局限性:当使用Markov转换表时,有些抽象音程概念无法在转换表方法中得
以体现;使用神经网络方法时,训练中采用的数据在很大程度上决定着最终的训练效果;采
用基于规则的知识库系统作曲的方法时,要建立完善的知识引导机制极为困难.与其他的算
法相比,遗传算法由于其不依赖于问题参数本身及具有较好的全局最优解等特性,被更多人
应用于乐曲创作中.
2遗传算法作曲简介
遗传算法(geneticalgorithms)是一个使用适应函数(fitness
色体)的全局优化算法.遗传算法作曲是利用遗传算法来控制乐曲生成的过程,在作曲过程
中首先将给定乐曲进行一定方式的编码,并采用遗传算子对乐曲进行“进化”,用适应度函数
来衡量进化结果,如此不断进行直到找到最终的满意解为止.
遗传算法作曲系统可以通过建立适应函数的计算模型来演化旋律(染色体)或连接旋
律的和声结构【2】.在使用遗传算法进行自动作曲的研究中,适应函数其实是很难准确定
义的.于是,出现了让人代替适应函数来直接评估染色体的一种方法,即交互式的遗传算法
收稿日期:2010—11—07
万方数据
144 数学的实践与认识 42卷
IGA(interactivegenetic
成了乐曲,在这一过程中使用了交互式系统.在他的系统中,旋律限定在一个八度音阶范围
内,由12个音符组成.旋律用两部分表示;第一部分由主调调号和音乐短句的初始音符组成.
第二部分为用整数表示的连续音高之间的音程.Bile[4】的交互式系统根据使用者的评价产生
一系列和谐的乐曲主题.基于这些主题和作为解释器的另一人演奏的爵士乐曲产生新的乐
曲.UnheraM和OnisawaT【5】研发的音乐作曲系统,允许无音乐技能的人介入其作曲系统来
创作音乐,而且所生成的旋律长度可达16小节.
尽管将遗传算法应用于作曲并不依赖于乐曲本身,也就是不必掌握很多的音乐知识,但
由于音乐本身的复杂性,使得在进化的过程中得到的结果虽然新奇有趣,但是往往比较荒诞,
这距离人们的欣赏要求相去甚远.为了解决这一问题,本文采用了_种使用基于规则的交互
式遗传算法作曲方法,这种作益方法将要参与进化的乐曲首先利用音乐规则为适应度进行衡
量,然后由人来挑选作曲的主题,使乐曲向有主题的趋势演化,避免了进化后乐曲所带有的随
意性和无目的性,同时在一定程度上减轻了评价者的负担.
3算法作曲的分析与设计
3.1乐曲的基因型表示
本文为能够产生有舒缓平静主题的民歌乐曲片段,把传统的把单个音符代表一个染色体
改为将乐啦的
文档评论(0)