Programme
Participants :
Antoine Allombert (LaBRI), Gérard Assayag (IRCAM), Georges Bloch (Université de Strasbourg), Grégoire Carpentier (IRCAM), Marc Chemillier (EHESS), Philippe Codognet (Université de Keio), Myriam Desainte-Catherine (LaBRI), NArendra Jussien (LINA), Arnaud Lallouët (LIFO), Frédéric Matsoukis (LIFO), Julien Ménana (LINA), Yann Orlarey (GRAME), Örjan Sandred (Université de Manitoba), Charlotte Truchet (LINA), Jérémie Vautard (LIFO)
Résumés des présentations
Jérémie Vautard, LIFO, Université d'Orléans
Titre : Visualisation musicale d'un CSP
La résolution d'un problème de contraintes peut se décomposer en plusieurs actions élémentaires (affectation d'une variable, réduction d'un domaine, backtracking, violation d'une contrainte, etc.). En associant tout ou partie de ces actions à des événements musicaux (jouer une note, changer de gamme, modifioer le tempo, etc.), on peut "écouter" la résolution d'un programme de contraintes. Le résultat produit est, de manière surprenante, musicalement agréable à écouter. Cette musique possède une structure "arborescente" peu commune, étant donné que l'arbre de recherhe s'y reflète. Plusieurs associations événements de trace <-> événements musicaux, produisant chacun des musiques très différentes, seront présentés.
Antoine Allombert, LaBRI, Université de Bordeaux 1
Titre : Un système de partitions interactives basé sur des contraintes temporelles.
Mon résumé : L'évolution de la musique contemporaine a transformé le processus de composition l'assimilant dans le cas de la musique électro-acoustique à un travail d'agencement temporel de sons enregistrés,
traités ou synthétisés. En conséquence la représentation "écrite" ou "graphique" des pièces devient
impossible et ces dernières se trouvent uniquement représentées par elles-mêmes en tant qu'ensembles
de sons enregistrés sur support numérique (ou analogique pour les plus anciennes). Dans ces conditions
l'interprétation de ces pièces par des musiciens devient impossible et les concerts consistent en une diffusion
des pièces.
Notre objectif est de créer un outils permettant la composition de pièces interprétables. Nous nous intéressons
pour l'instant uniquement à la possibilité pour l'interpète de modifier pendant la performance les déclenchements et relachements des notes (les anticiper ou les retarder par rapport à ce qui est écrit par le compositeur). Par analogie avec la musique "traditionelle" ces libertés laissées à l'interprète sont définies par le compositeur et incluses dans la pièce au travers de points d'interaction.
Le compositeur a également la possibilité de définir les limites dans lesquelles ces libertés peuvent s'exprimer en utilisant des contraintes temporelles (relations de Allen) entre les notes pour imposer une organisation générale de la pèce qui ne sera jamais remise en cause. Le système devra donc maintenir ces contraintes quels que soient les modification réalisées par l'interprète.
Nous cherchons également à proposer des contraintes plus fines en permettant au compositeur de définir les propriétés des durées séparant les événements de la pièce.
Enfin, nous avons également commencé à introduire des contraintes globales dans le système.
Mon résumé : L'évolution de la musique contemporaine a transformé le processus de composition l'assimilant dans le cas de la musique électro-acoustique à un travail d'agencement temporel de sons enregistrés,
traités ou synthétisés. En conséquence la représentation "écrite" ou "graphique" des pièces devient
impossible et ces dernières se trouvent uniquement représentées par elles-mêmes en tant qu'ensembles
de sons enregistrés sur support numérique (ou analogique pour les plus anciennes). Dans ces conditions
l'interprétation de ces pièces par des musiciens devient impossible et les concerts consistent en une diffusion
des pièces.
Notre objectif est de créer un outils permettant la composition de pièces interprétables. Nous nous intéressons
pour l'instant uniquement à la possibilité pour l'interpète de modifier pendant la performance les déclenchements et relachements des notes (les anticiper ou les retarder par rapport à ce qui est écrit par le compositeur). Par analogie avec la musique "traditionelle" ces libertés laissées à l'interprète sont définies par le compositeur et incluses dans la pièce au travers de points d'interaction.
Le compositeur a également la possibilité de définir les limites dans lesquelles ces libertés peuvent s'exprimer en utilisant des contraintes temporelles (relations de Allen) entre les notes pour imposer une organisation générale de la pèce qui ne sera jamais remise en cause. Le système devra donc maintenir ces contraintes quels que soient les modification réalisées par l'interprète.
Nous cherchons également à proposer des contraintes plus fines en permettant au compositeur de définir les propriétés des durées séparant les événements de la pièce.
Enfin, nous avons également commencé à introduire des contraintes globales dans le système.
Grégoire Carpentier, Equipe Représentations Musicales, IRCAM
Titre: CDCSolver, un algorithme pour la gestion de contraintes symboliques dans un contexte d'orchestration assistée par ordinateur.
Depuis quelques années la composition assistée par ordinateur aborde le problème du timbre instrumental et de l'aide à l'orchestration, dernier bastion de la technique de composition traditionnelle qui n'ait bénéficié de l'informatique à des fins d'analyse et de formalisation. A la question générique de l'orchestration (comment réaliser une idée de timbre avec un orchestre donné?) nous avons choisi de substituer un problème d'optimisation combinatoire sous contraintes: Comme reproduire un son cible donné à l'aide d'un ensemble d'échantillons de sons instrumentaux? Compte tenu des avancées les plus récentes en termes de caractérisation acoustique du signal audio et de perception du timbre, une approche descriptive a été retenue: la cible sonore ainsi que les échantillons instrumentaux sont décrits par un ensemble de mesures acoustiques relatives à plusieurs dimensions de la perception du timbre, tandis qu'un jeu de modèles permet d'estimer les descripteurs d'une mixture à partir des descripteurs des sons individuels. Dès lors, une tâche d'orchestration consiste à trouver les solutions dont les descripteurs sont les plus proches des descripteurs de la cible, sous un certain nombre de contraintes résultant de l'écriture musicale, la principale étant liée aux ressources instrumentales limitées d'un orchestre. L'algorithme CDCSolver permet la gestion d'un réseau de contraintes dites symboliques, portant sur l'ensemble des paramètres symboliques de l'écriture (instruments, familles, notes, modes de jeu, sourdines, dynamiques, etc.). Un langage élémentaire permet d'exprimer, à l'aide d'opérateurs classiques tels que alldiff, at-least, at-most, une multitude de contraintes n-aires - y compris de cardinalité - portant sur les descripteurs symboliques des sons, les descripteurs audio étant réservés au processus l'optimisation. CDCSolver est doublement inspiré de l'algorithme de recherche adaptative et de Codognet, Truchet & Diaz et de l'heuristique CN-Tabu de Vasquez, Habet et Dupont. Cet algorithme peut fonctionner sur des instanciations partielles et se combine aisément avec une méthode d'optimisation combinatoire multi-critères.
Depuis quelques années la composition assistée par ordinateur aborde le problème du timbre instrumental et de l'aide à l'orchestration, dernier bastion de la technique de composition traditionnelle qui n'ait bénéficié de l'informatique à des fins d'analyse et de formalisation. A la question générique de l'orchestration (comment réaliser une idée de timbre avec un orchestre donné?) nous avons choisi de substituer un problème d'optimisation combinatoire sous contraintes: Comme reproduire un son cible donné à l'aide d'un ensemble d'échantillons de sons instrumentaux? Compte tenu des avancées les plus récentes en termes de caractérisation acoustique du signal audio et de perception du timbre, une approche descriptive a été retenue: la cible sonore ainsi que les échantillons instrumentaux sont décrits par un ensemble de mesures acoustiques relatives à plusieurs dimensions de la perception du timbre, tandis qu'un jeu de modèles permet d'estimer les descripteurs d'une mixture à partir des descripteurs des sons individuels. Dès lors, une tâche d'orchestration consiste à trouver les solutions dont les descripteurs sont les plus proches des descripteurs de la cible, sous un certain nombre de contraintes résultant de l'écriture musicale, la principale étant liée aux ressources instrumentales limitées d'un orchestre. L'algorithme CDCSolver permet la gestion d'un réseau de contraintes dites symboliques, portant sur l'ensemble des paramètres symboliques de l'écriture (instruments, familles, notes, modes de jeu, sourdines, dynamiques, etc.). Un langage élémentaire permet d'exprimer, à l'aide d'opérateurs classiques tels que alldiff, at-least, at-most, une multitude de contraintes n-aires - y compris de cardinalité - portant sur les descripteurs symboliques des sons, les descripteurs audio étant réservés au processus l'optimisation. CDCSolver est doublement inspiré de l'algorithme de recherche adaptative et de Codognet, Truchet & Diaz et de l'heuristique CN-Tabu de Vasquez, Habet et Dupont. Cet algorithme peut fonctionner sur des instanciations partielles et se combine aisément avec une méthode d'optimisation combinatoire multi-critères.
Myriam Desainte-Catherine, LaBRI, Université de Bordeaux 1
Titre : Contraintes et gestes dans les partitions interactives
structurées
Résumé : nous présentons un projet de structuration hiérarchique des
partitions interactives dont l'objectif est d'introduire des données
sonores et musicales en complément des dates et des durées
actuellement présentes dans les partitions interactives. Nous évoquons
l'intérêt d'introduire des contraintes liant les gestes à l'écriture
musicale.
structurées
Résumé : nous présentons un projet de structuration hiérarchique des
partitions interactives dont l'objectif est d'introduire des données
sonores et musicales en complément des dates et des durées
actuellement présentes dans les partitions interactives. Nous évoquons
l'intérêt d'introduire des contraintes liant les gestes à l'écriture
musicale.
Örjan Sandred, University of Manitoba
Titre : Composing with constraints between pitch, rhythm and metric framework:
Whirl of Leaves for flute and harp
Whirl of Leaves for flute and harp
G. Bloch, Université de Strasbourg & G. Assayag, IRCAM
Titre Contraintes et improvisation composée,
Un schéma général de musique interactive
Le principe de la musique interactive se caractérise par une boucle de rétroaction autour d’une boîte d’entrée-sortie (figure 1).
Une situation d’improvisation composée se définira pas une boucle d’interaction capable de développer des stratégies à moyen ou long terme (portée étendue) et, éventuellement, sur une analyse elle même effectuée sur du moyen ou du long terme (domaine étendu). Par là même on se distingue de la plupart des processus interactifs de type déclenchement, à effet quasi immédiat.
Si l’on cherche à généraliser le dispositif interactif à une telle situation, on aboutit à une boîte qui contient :
• Un texte (une partition éventuellement dynamique), donc une représentation musicale (ce peut être un programme)
• Une analyse de ce qui est joué formant une sorte de portrait du musicien (c’est, au minimum, la séquence des événements joués jusqu’au temps actuel t)
• Un processus qui, a partir des deux données précédentes, calcule une sortie ainsi qu’une éventuelle modification du texte (qu’il faut signaler au musicien).
Remarquons que la sortie comporte non seulement une sortie musicale, mais éventuellement une sortie symbolique (appelée repmus par commodité).
(1) La boucle d’interaction.
Texte et contraintes
Pour intéressante et intuitive qu’elle paraisse, la notion de texte est ardue à définir. En quoi un texte peut-il aujourd’hui être différent d’une série d’instructions préétablies ou, par exemple, d’une maquette Open Music paramétrable ? Cette simple question, en fait, recouvre plusieurs problèmes : le problème (déjà envisagé par Joel Chadabe en 1977) de l’automate à mémoire – la partition ou séquence que l’on recrache (quand bien même elle peut inclure une part éventuelle de réglable ou d’aléatoire) – et celui consistant à savoir s’il est pratiquement possible de définir une vraie stratégie dynamique de composition à partir de paramètres préétablis. En fait, le mot « texte » sous-tend deux idées, ni contradictoires ni forcément identiques : celle de partition écrite à l’avance (a) et celle de stratégie globale (b).
Une manière de définir un texte qui soit remodulable en temps réel (puisque nous recherchons un système d’improvisation composée) serait de le définir comme un ensemble de contraintes. La caractéristiques des contraintes est, justement, qu’elles sont déclaratives, comme le seraient les éléments d’un texte dynamique. Les données du texte (la partition (a) qui ne changerait pas) en seront un cas extrême ; il est d’ailleurs probable que, si texte il y a, certaines données en soient fixées une fois pour toutes.
L’idée devient encore plus intéressante (même si elle risque de perdre un peu en généralité) si, non content de dire que l’on définit le texte par des contraintes, on y ajoute la réciproque en stipulant que, dans notre système, tout ce qui est de l’ordre de la contrainte soit rattaché au module Texte. Le processus qui gère le tout tirera parti du portrait du musicien en fonction du texte, c’est-à-dire des contraintes du texte.
Le principe de la musique interactive se caractérise par une boucle de rétroaction autour d’une boîte d’entrée-sortie (figure 1).
Une situation d’improvisation composée se définira pas une boucle d’interaction capable de développer des stratégies à moyen ou long terme (portée étendue) et, éventuellement, sur une analyse elle même effectuée sur du moyen ou du long terme (domaine étendu). Par là même on se distingue de la plupart des processus interactifs de type déclenchement, à effet quasi immédiat.
Si l’on cherche à généraliser le dispositif interactif à une telle situation, on aboutit à une boîte qui contient :
• Un texte (une partition éventuellement dynamique), donc une représentation musicale (ce peut être un programme)
• Une analyse de ce qui est joué formant une sorte de portrait du musicien (c’est, au minimum, la séquence des événements joués jusqu’au temps actuel t)
• Un processus qui, a partir des deux données précédentes, calcule une sortie ainsi qu’une éventuelle modification du texte (qu’il faut signaler au musicien).
Remarquons que la sortie comporte non seulement une sortie musicale, mais éventuellement une sortie symbolique (appelée repmus par commodité).
(1) La boucle d’interaction.
Texte et contraintes
Pour intéressante et intuitive qu’elle paraisse, la notion de texte est ardue à définir. En quoi un texte peut-il aujourd’hui être différent d’une série d’instructions préétablies ou, par exemple, d’une maquette Open Music paramétrable ? Cette simple question, en fait, recouvre plusieurs problèmes : le problème (déjà envisagé par Joel Chadabe en 1977) de l’automate à mémoire – la partition ou séquence que l’on recrache (quand bien même elle peut inclure une part éventuelle de réglable ou d’aléatoire) – et celui consistant à savoir s’il est pratiquement possible de définir une vraie stratégie dynamique de composition à partir de paramètres préétablis. En fait, le mot « texte » sous-tend deux idées, ni contradictoires ni forcément identiques : celle de partition écrite à l’avance (a) et celle de stratégie globale (b).
Une manière de définir un texte qui soit remodulable en temps réel (puisque nous recherchons un système d’improvisation composée) serait de le définir comme un ensemble de contraintes. La caractéristiques des contraintes est, justement, qu’elles sont déclaratives, comme le seraient les éléments d’un texte dynamique. Les données du texte (la partition (a) qui ne changerait pas) en seront un cas extrême ; il est d’ailleurs probable que, si texte il y a, certaines données en soient fixées une fois pour toutes.
L’idée devient encore plus intéressante (même si elle risque de perdre un peu en généralité) si, non content de dire que l’on définit le texte par des contraintes, on y ajoute la réciproque en stipulant que, dans notre système, tout ce qui est de l’ordre de la contrainte soit rattaché au module Texte. Le processus qui gère le tout tirera parti du portrait du musicien en fonction du texte, c’est-à-dire des contraintes du texte.
Analyse d’exemples existants
A partir de certains exemples existants utilisant des contraintes (de manière explicite en général), nous définirons plusieurs exemples pratiques d’utilisation de contraintes dans des processus de composition musicale et, surtout, d’improvisation composée.
Dans certains exemples, la stratégie fondamentale d’évolution du texte est une évolution récurrente des contraintes, d’autres exemples montrent la coexistence d’une partie écrite (résultant de la résolution d’un problème de contraintes) et d’une partie improvisée. Les relations entre ces parties font elles-même l’objet d’un processus.
Julien Ménana, LINA, Université de Nantes
Des contraintes sur des expressions rationnelles, présentations et applications.
Nous présenterons lors de cet exposé deux contraintes globales : Regular et Cost Regular. Ces contraintes vérifient qu'une séquences de variables forme un mot appartenant à un langage rationnel. De plus Cost Regular assure une valeur minimale et maximale du coût du mot. L'expressivité de ces contraintes permet d'envisager un grand nombre d'applications. Nous en présenterons deux possibles sur les emplois du temps et l'alignement de séquences en bio- informatique.
Charlotte Truchet, LINA, Université de Nantes
Programmation par contraintes appliquée à la composition
Nous présenterons d'abord d'anciens travaux faits à l'IRCAM sur la programmation par contraintes appliquée à la composition contemporaine, en essayant de se focaliser sur les possibles apports de la PPC à la musique, et réciproquement. Seront développés plus longuement quelques problèmes de contraintes sur lesquels des travaux sont encore en cours : doigtés de guitare, extraction de tempo et problème des contraintes arithmétiques.
Dans une deuxième partie nous présenterons un projet de recherche qui débute maintenant, donc plutôt des pistes de recherche que des résultats finis. Il s'agit de programmation par contraintes appliquée à la composition de musiques actuelles, plus particulièrement les musiques électroniques. L'idée est de réaliser un outil d'aide au mixage, donc au mélange de sons, à base de contraintes qui pourraient exprimer différentes règles de composition (synchronisation, règles d'harmonie ou de rythmes) sur différents objets musicaux (évènement sonore, voix...). Deux gros problèmes sont à résoudre. Premièrement, il n'est pas évident de définir un langage pertinent pour les musiques actuelles. Deuxièmement, du point de vue des contraintes on dispose aujourd'hui d'un spectre largement suffisant pour traiter des besoins ci-dessus, mais pas en temps réel. Les pistes en cours pour résoudre ces problèmes seront présentées.
Nous présenterons d'abord d'anciens travaux faits à l'IRCAM sur la programmation par contraintes appliquée à la composition contemporaine, en essayant de se focaliser sur les possibles apports de la PPC à la musique, et réciproquement. Seront développés plus longuement quelques problèmes de contraintes sur lesquels des travaux sont encore en cours : doigtés de guitare, extraction de tempo et problème des contraintes arithmétiques.
Dans une deuxième partie nous présenterons un projet de recherche qui débute maintenant, donc plutôt des pistes de recherche que des résultats finis. Il s'agit de programmation par contraintes appliquée à la composition de musiques actuelles, plus particulièrement les musiques électroniques. L'idée est de réaliser un outil d'aide au mixage, donc au mélange de sons, à base de contraintes qui pourraient exprimer différentes règles de composition (synchronisation, règles d'harmonie ou de rythmes) sur différents objets musicaux (évènement sonore, voix...). Deux gros problèmes sont à résoudre. Premièrement, il n'est pas évident de définir un langage pertinent pour les musiques actuelles. Deuxièmement, du point de vue des contraintes on dispose aujourd'hui d'un spectre largement suffisant pour traiter des besoins ci-dessus, mais pas en temps réel. Les pistes en cours pour résoudre ces problèmes seront présentées.
Présentations prévues
- Antoine Allombert and Myriam Desainte-Catherine, partition interactive
- Örjan Sandred, composition avec des contraintes sur les hauteurs, les rythmes et la métrique
- Gerard Assayag, Georges Bloch, contraintes pour l'improvisation automatique
- Kilian Sprotte, utilisation des contraintes dans une partition interactive ANNULE
- Gregoire Carpentier, orchestration automatique vue comme un problème multiobjectif
- Arnaud Lallouet, Jeremie Vautard, CSPSinger : un système d'auralization de traces de contraintes, dans des styles musicaux variés
- Julien Ménana, contraintes sur automates / expressions régulières
- Georges Bloch, composition assistée par ordinateur avec des contraintes : le point de vue du compositeur
Invités (sous réserve de confirmation) :
- Philippe Codognet
- Yann Orlarey
- Marc Chemillier
Tables rondes prévues :
- Livre sur l'état de l'art contraintes et musique
- Contraintes, musique et interaction
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