intégration des remarques de Jean Louis
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bfd02a9941
commit
e85fec4c2f
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@article{kramer_sonification_1999,
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@article{kramer_sonification_1999,
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title = {The Sonification Report: Status of the Field and Research Agenda. Report prepared for the National Science Foundation by members of the International Community for Auditory Display},
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title = {The Sonification Report: Status of the Field and Research Agenda.},
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url = {http://icad.org/node/400},
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url = {http://icad.org/node/400},
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journal = {International Community for Auditory Display {(ICAD)}, Santa Fe, {NM}},
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journal = {International Community for Auditory Display {(ICAD)}, Santa Fe, {NM}},
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author = {Kramer, G. and Walker, {BN} and Bonebright, T. and Cook, P. and Flowers, J. and Miner, N. and Neuhoff, J. and Bargar, R. and Barrass, S. and Berger, J. and others},
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author = {Kramer, G. and Walker, {BN} and Bonebright, T. and Cook, P. and Flowers, J. and Miner, N. and Neuhoff, J. and Bargar, R. and Barrass, S. and Berger, J. and others},
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@ -176,13 +176,13 @@
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keywords = {Auditory, Computer, Computing;, Display;, Human, Interaction;, Interfaces;, Sonification, Sound, User}
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keywords = {Auditory, Computer, Computing;, Display;, Human, Interaction;, Interfaces;, Sonification, Sound, User}
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},
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},
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@inproceedings{colloque_autour_de_la_set_theory_actes_2008,
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@inproceedings{andreatta_autour_2008,
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address = {{[Paris];} {[Sampzon]} {(Le} Vallier, 07120)},
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address = {Sampzon, France},
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title = {Actes du Colloque Autour de la set theory : rencontre musicologique franco-américaine, Ircam, 15-16 octobre 2003...},
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title = {Autour de la set theory},
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isbn = {2752100302 9782752100306 9782844264008 {284426400X}},
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isbn = {2752100302 9782752100306 9782844264008 {284426400X}},
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shorttitle = {Actes du Colloque Autour de la set theory},
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shorttitle = {Actes du Colloque Autour de la set theory},
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publisher = {Ircam-Centre Pompidou ; Delatour France},
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publisher = {{Ircam/Delatour} France},
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author = {{{Colloque} Autour de la set theory} and Andreatta, Moreno and Bardez, Jean-Michel and Rahn, John and {{Institut} de recherche et coordination acoustique musique {(Paris)}}},
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author = {Andreatta, Moreno and Bardez, Jean-Michel and Rahn, John},
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year = {2008}
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year = {2008}
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},
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},
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@ -312,7 +312,7 @@
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month = nov,
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month = nov,
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year = {1975},
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year = {1975},
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note = {{PMID:} 42},
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note = {{PMID:} 42},
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keywords = {Binding Sites, Binding, Competitive, Dinitrofluorobenzene, Histidine, Hydrogen-Ion Concentration, Kinetics, Muramidase, Peptide Hydrolases, Protein Binding, Streptomyces griseus, Trypsin, Valine},
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keywords = {Binding, Competitive, Binding Sites, Dinitrofluorobenzene, Histidine, Hydrogen-Ion Concentration, Kinetics, Muramidase, Peptide Hydrolases, Protein Binding, Streptomyces griseus, Trypsin, Valine},
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pages = {5168--5175}
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pages = {5168--5175}
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},
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},
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@ -329,28 +329,71 @@
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title = {A presentation on liquid foams},
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title = {A presentation on liquid foams},
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author = {Drenckhan, Wiebke},
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author = {Drenckhan, Wiebke},
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year = {2012}
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year = {2012}
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}
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},
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@techreport{giavitto_mgs_2001,
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@techreport{giavitto_mgs:_2001,
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address = {CNRS, Universit\'e d'\'Evry Val d'Essonne, \'Evry, France},
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address = {{CNRS}, Université d'Évry Val {d'Essonne}, Évry, France},
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author = {Giavitto, Jean-Louis and Michel, Olivier},
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title = {{MGS:} a Programming Language for the Transformations of Topological Collections},
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||||||
institution = {Laboratoire de M\'ethodes Informatiques},
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lccn = {0038},
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keywords = {ds2, mgs, tissue\_modelling},
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institution = {Laboratoire de Méthodes Informatiques},
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month = {Mai},
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author = {Giavitto, Jean-Louis and Michel, Olivier},
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title = {{MGS}: a {P}rogramming {L}anguage for the {T}ransformations of {T}opological {C}ollections},
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year = {2001},
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year = {2001}
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keywords = {ds2, mgs, tissue\_modelling}
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}
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},
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@article{schmidt_distilling_2009,
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@article{schmidt_distilling_2009,
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author = {Schmidt, Michael and Lipson, Hod},
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title = {Distilling Free-Form Natural Laws from Experimental Data},
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title = {Distilling Free-Form Natural Laws from Experimental Data},
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volume = {324},
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volume = {324},
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lccn = {0141},
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number = {5923},
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url = {http://www.sciencemag.org/content/324/5923/81.abstract},
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pages = {81-85},
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doi = {10.1126/science.1165893},
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year = {2009},
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abstract = {For centuries, scientists have attempted to identify and document analytical laws that underlie physical phenomena in nature. Despite the prevalence of computing power, the process of finding natural laws and their corresponding equations has resisted automation. A key challenge to finding analytic relations automatically is defining algorithmically what makes a correlation in observed data important and insightful. We propose a principle for the identification of nontriviality. We demonstrated this approach by automatically searching motion-tracking data captured from various physical systems, ranging from simple harmonic oscillators to chaotic double-pendula. Without any prior knowledge about physics, kinematics, or geometry, the algorithm discovered Hamiltonians, Lagrangians, and other laws of geometric and momentum conservation. The discovery rate accelerated as laws found for simpler systems were used to bootstrap explanations for more complex systems, gradually uncovering the “alphabet” used to describe those systems.},
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doi = {10.1126/science.1165893},
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number = {5923},
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abstract ={For centuries, scientists have attempted to identify and document analytical laws that underlie physical phenomena in nature. Despite the prevalence of computing power, the process of finding natural laws and their corresponding equations has resisted automation. A key challenge to finding analytic relations automatically is defining algorithmically what makes a correlation in observed data important and insightful. We propose a principle for the identification of nontriviality. We demonstrated this approach by automatically searching motion-tracking data captured from various physical systems, ranging from simple harmonic oscillators to chaotic double-pendula. Without any prior knowledge about physics, kinematics, or geometry, the algorithm discovered Hamiltonians, Lagrangians, and other laws of geometric and momentum conservation. The discovery rate accelerated as laws found for simpler systems were used to bootstrap explanations for more complex systems, gradually uncovering the “alphabet” used to describe those systems.},
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journal = {Science},
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URL = {http://www.sciencemag.org/content/324/5923/81.abstract},
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author = {Schmidt, Michael and Lipson, Hod},
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eprint = {http://www.sciencemag.org/content/324/5923/81.full.pdf},
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year = {2009},
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journal = {Science}
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pages = {81--85}
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},
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@article{paas_cognitive_2004,
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title = {Cognitive Load Theory: Instructional Implications of the Interaction between Information Structures and Cognitive Architecture},
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volume = {32},
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issn = {0020-4277},
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lccn = {0287},
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shorttitle = {Cognitive Load Theory},
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url = {http://www.springerlink.com/openurl.asp?id=doi:10.1023/B:TRUC.0000021806.17516.d0},
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doi = {10.1023/B:TRUC.0000021806.17516.d0},
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number = {1/2},
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journal = {Instructional Science},
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author = {Paas, Fred and Renkl, Alexander and Sweller, John},
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month = jan,
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year = {2004},
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pages = {1--8}
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},
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@inproceedings{giavitto_topological_2003,
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address = {Valencia},
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series = {{LNCS}},
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title = {Topological Collections, Transformations and Their Application to the Modeling and the Simulation of Dynamical Systems},
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volume = {2706},
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lccn = {0060},
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booktitle = {14th International Conference on Rewriting Technics and Applications {(RTA'03)}},
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publisher = {Springer},
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author = {Giavitto, J.-L.},
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month = jun,
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year = {2003},
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pages = {208–233}
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},
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@inproceedings{bigo_building_2011,
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address = {Paris, France},
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series = {{LNCS}},
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title = {Building Topological Spaces for Musical Objects},
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volume = {6726},
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lccn = {0002},
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url = {http://articles.ircam.fr/textes/Bigo11c/},
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booktitle = {Mathematics and Computation in Music},
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publisher = {Springer},
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author = {Bigo, Louis and Giavitto, Jean-Louis and Spicher, Antoine},
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year = {2011}
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}
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}
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88
catalog.tex
88
catalog.tex
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@ -1,47 +1,47 @@
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\section{Les processus sonores et musicaux}
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%\section{Les processus sonores et musicaux}
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Notre objectif est de pouvoir générer des mappings qui soient les plus
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%Notre objectif est de pouvoir générer des mappings qui soient les plus
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informatifs possibles et pour ce faire il nous faut une vue claire sur les
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%informatifs possibles et pour ce faire il nous faut une vue claire sur les
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paramètres à notre disposition ainsi que leurs interactions. Nous parlons ici
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%paramètres à notre disposition ainsi que leurs interactions. Nous parlons ici
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du son qui comporte une forte composante perceptive ; ceci implique que lesdits
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%du son qui comporte une forte composante perceptive ; ceci implique que lesdits
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paramètres auront des caractéristiques perçues variant avec les individus
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%paramètres auront des caractéristiques perçues variant avec les individus
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sujets à leur écoute.
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%sujets à leur écoute.
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\subsection{Catalogue}
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%\subsection{Catalogue}
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La distinction entre processus sonores et musicaux n'est pas claire, cependant
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%La distinction entre processus sonores et musicaux n'est pas claire, cependant
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elle peut être vue comme le groupement des caractéristiques microscopiques et
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%elle peut être vue comme le groupement des caractéristiques microscopiques et
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macroscopiques du son en général dans le sens de la dualité signe/signal, les
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%macroscopiques du son en général dans le sens de la dualité signe/signal, les
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premières étant incluses et distinguables au sein des secondes. Autrement dit,
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%premières étant incluses et distinguables au sein des secondes. Autrement dit,
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les processus sonores se rattachent aux caractéristiques du signal alors que
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%les processus sonores se rattachent aux caractéristiques du signal alors que
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les processus musicaux se conçoivent au niveau symbolique.
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%les processus musicaux se conçoivent au niveau symbolique.
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%
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\subsubsection{Les processus sonores}
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%\subsubsection{Les processus sonores}
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Timbre, Hauteur, Intensité sonore
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%Timbre, Hauteur, Intensité sonore
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%
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\subsubsection{Les processus musicaux}
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%\subsubsection{Les processus musicaux}
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Rythme, Mélodie, Localisation Spatiale
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%Rythme, Mélodie, Localisation Spatiale
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\subsection{Interactions}
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%\subsection{Interactions}
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Dans le but d'encoder un maximum d'information, il est important de connaître
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%Dans le but d'encoder un maximum d'information, il est important de connaître
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quels paramètres peuvent être mappé simultanéments, la table \ref{table:interactions}
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%quels paramètres peuvent être mappé simultanéments, la table \ref{table:interactions}
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récapitule ces interactions.
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%récapitule ces interactions.
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%
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\medskip
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%\medskip
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Tout d'abord, et comme nous l'explique \ref{Peretz-Coltheart-2003}, le
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%Tout d'abord, et comme nous l'explique \ref{Peretz-Coltheart-2003}, le
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traitement de la hauteur et du rythme s'effectue en parallèle sur le plan
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%traitement de la hauteur et du rythme s'effectue en parallèle sur le plan
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perceptif, donc on pourrait simultanément traiter une séquence musicale à la
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%perceptif, donc on pourrait simultanément traiter une séquence musicale à la
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fois en tant que succession de hauteurs qu'en tant que rythme, ce qui nous
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%fois en tant que succession de hauteurs qu'en tant que rythme, ce qui nous
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semble naturel :
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%semble naturel :
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\begin{quote}
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%\begin{quote}
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||||||
The musical input modules are organized in two parallel and largely independent
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%The musical input modules are organized in two parallel and largely independent
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subsystems whose functions are to specify, respectively, the pitch content (the
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%subsystems whose functions are to specify, respectively, the pitch content (the
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melodic contour and the tonal functions of the successive pitch intervals) and
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%melodic contour and the tonal functions of the successive pitch intervals) and
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the temporal content, by representing the metric organization as well as the
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%the temporal content, by representing the metric organization as well as the
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rhythmic structure of the successive durations.
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%rhythmic structure of the successive durations.
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\end{quote}
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%\end{quote}
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%
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\section{Exemples de « mappings »}
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%\section{Exemples de « mappings »}
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\subsection{Le timbre comme indice de l'ordre}
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%\subsection{Le timbre comme indice de l'ordre}
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\clearpage
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%\clearpage
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% --------------------------------------------------------------------
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% --------------------------------------------------------------------
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\section{Sujet de thèse}
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\section{Sujet de thèse}
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612
content.tex
612
content.tex
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@ -20,24 +20,29 @@ paramètre(s) décrivant au mieux le comportement de ce système est une questio
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non triviale ; ce/ces paramètre(s) est/sont noyé(s) dans de multiples mesures
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non triviale ; ce/ces paramètre(s) est/sont noyé(s) dans de multiples mesures
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||||||
portant sur de nombreux autres paramètres. L'usage du son et notamment de la
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portant sur de nombreux autres paramètres. L'usage du son et notamment de la
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musique pour détecter des propriétés des mousses liquides est une approche
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musique pour détecter des propriétés des mousses liquides est une approche
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novatrice dans ce domaine. L'équipe Représentations Musicales (\ircam) possède
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novatrice dans ce domaine. L'équipe Représentations Musicales de l'\ircam\ a
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les outils informatiques et \emph{mathémusicaux} pour élaborer un environnement
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développé des environnements informatiques originaux intégrant des concepts
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de sonification apte à démontrer son intérêt.
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théoriques modélisant l'analyse musicale à l'aide de structures mathématiques.
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Ces environnements musicaux peuvent être appliqués au cas de la sonification des
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systèmes complexes.
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Plus précisément, ce stage prends pour hypothèse que la musique peut aider le
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Plus précisément, ce stage prends pour hypothèse que la musique peut aider le
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processus de sonification et a pour objectif d'apporter des réponses à deux
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processus de sonification (on parlera ainsi de « musification » des données)
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questions qui sont la qualification de l'ordre spatial et temporel dans une
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et a pour objectif d'apporter des réponses à deux questions qui sont la
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mousse liquide en deux dimension et de valider cette approche.
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qualification de l'ordre spatial et temporel dans une mousse liquide en deux
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dimension et de valider cette approche.
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% De quoi on va parler
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% De quoi on va parler
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\medskip
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\medskip
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Nous commencerons par présenter succintement le domaine de la sonification
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Nous commencerons par présenter succintement le domaine de la sonification
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||||||
scientifique, l'idée de la musification, le système étudié et quelques notions
|
scientifique, l'idée de la musification, le système étudié et quelques notions
|
||||||
musicales nécessaires. Nous aborderons ensuite les liens entre tonnetz et
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musicales nécessaires. Nous aborderons ensuite les liens entre une représentation
|
||||||
graphe de Cayley et nous exposerons quelques mappings mis en œuvre pendant ces
|
géométrique de l'espace des hauteurs en musique, connue comme le \emph{Tonnetz} et
|
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cinq mois. Nous continuerons avec des détails sur l'implémentation de ces
|
des outils algébriques tel que le graphe de Cayley et nous exposerons quelques
|
||||||
mappings, puis nous parlerons de la validation des données obtenues pour clore
|
mappings mis en œuvre pendant ces cinq mois. Nous continuerons avec des détails
|
||||||
sur les perspectives de ce stage et leurs implications.
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sur l'implémentation de ces mappings, puis nous parlerons de la validation
|
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des données obtenues pour clore sur les perspectives de ce stage et leurs
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|
implications.
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\subsection[De la sonification scientifique]{De la sonification
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\subsection[De la sonification scientifique]{De la sonification
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scientifique\ldots}
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scientifique\ldots}
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@ -79,12 +84,12 @@ en images un ensemble de données, par exemple des clusters dans un nuage de
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points, pour mettre en avant les relations existantes dans l'ensemble de
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points, pour mettre en avant les relations existantes dans l'ensemble de
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données considéré.
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données considéré.
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||||||
La sonification scientifique est un domaine plus jeune et en plein
|
La sonification scientifique est un domaine plus jeune et en plein développement
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développement depuis les vingt dernières années, notamment grâce à la création
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depuis les vingt dernières années, notamment grâce à la création de la
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de la conférence \textsc{Icad} (pour \emph{International Community for Auditory
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conférence ICAD (pour \emph{International Community for Auditory Display}) en
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Display}) en 1992. Ce champ de recherche intrinsèquement pluridisciplinaire est
|
1992. Ce champ de recherche intrinsèquement pluridisciplinaire est à mettre en
|
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à mettre en parallèle de la visualisation de données. \\
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parallèle de la visualisation de données. \\ La sonification est définie dans
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La sonification est définie dans \cite{kramer_sonification_1999} en ces termes~:
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\cite{kramer_sonification_1999} en ces termes~:
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\begin{quote}
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\begin{quote}
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Sonification is the transformation of data relations into perceived relations
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Sonification is the transformation of data relations into perceived relations
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@ -132,41 +137,40 @@ possibles.
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||||||
\node (musrel) [above=of sonrel] {Relations musicales\\(symboliques)};
|
\node (musrel) [above=of sonrel] {Relations musicales\\(symboliques)};
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||||||
\node (sonobs) [below=of sonrel] {Objets sonores};
|
\node (sonobs) [below=of sonrel] {Objets sonores};
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||||||
\node (phyrel) [above=of phystate] {État global du système\\Lois du système};
|
\node (phyrel) [above=of phystate] {État global du système\\Lois du système};
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||||||
\node (qt) at (barycentric cs:musrel=1,phyrel=1) [black!50,yshift=1cm] {?};
|
\node (qt) at (barycentric cs:musrel=1,phyrel=1) [black,yshift=1cm] {?};
|
||||||
\node (qb) at (barycentric cs:phyobs=1,sonobs=1)
|
\node (qb) at (barycentric cs:phyobs=1,sonobs=1)
|
||||||
[black!50,yshift=-1cm,font=\scriptsize] {mappings\\sonification/musification};
|
[black,yshift=-1cm,font=\scriptsize] {mappings\\sonification/musification};
|
||||||
|
|
||||||
\draw[thick,->, dotted] (phyobs) -- (phystate);
|
\draw[thick,->, dotted] (phyobs) -- (phystate);
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||||||
\draw[thick,->, dotted] (phystate) -- (phyrel);
|
\draw[thick,->, dotted] (phystate) -- (phyrel);
|
||||||
\draw[black!50,thick,->] (phyobs) |- (qb) -| (sonobs);
|
\draw[black,thick,->] (phyobs) |- (qb) -| (sonobs);
|
||||||
\draw[black!50,thick,font=\scriptsize,->] (sonobs)
|
\draw[black,thick,font=\scriptsize,->] (sonobs)
|
||||||
to node [swap,text width=21mm] {perception (IHM)} (sonrel);
|
to node [swap,text width=21mm] {perception (IHM)} (sonrel);
|
||||||
\draw[black!50,thick,->,dotted] (sonrel) to node [swap] {?} (phystate);
|
\draw[black,thick,->,dotted] (sonrel) to node [swap] {?} (phystate);
|
||||||
\draw[black!50,thick,->] (sonrel) to (musrel);
|
\draw[black,thick,->] (sonrel) to (musrel);
|
||||||
\draw[black!50,thick,->] (musrel.north) |- (qt) -| (phyrel.north);
|
\draw[black,thick,->] (musrel.north) |- (qt) -| (phyrel.north);
|
||||||
|
|
||||||
\begin{pgfonlayer}{background}
|
\begin{pgfonlayer}{background}
|
||||||
\node[draw=black!50,dashed,thick,fill=gray!10,inner sep=6mm,xshift=3mm,
|
\node[draw=gray,dashed,thick,fill=gray!10,inner sep=5mm,xshift=3mm,yshift=-4mm,
|
||||||
fit=(phystate) (sonrel) (sonobs) (phyobs) (qb)] {};
|
fit=(phystate) (sonrel) (sonobs) (phyobs) (qb)] {};
|
||||||
\end{pgfonlayer}
|
\end{pgfonlayer}
|
||||||
\end{tikzpicture}
|
\end{tikzpicture}
|
||||||
|
|
||||||
\caption{Cycle des transformations pour la recherche de relations
|
\caption{Place de la musification dans le cycle des transformations pour la
|
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dans un système complexe par sonification (la partie encadrée
|
recherche de relations dans un système complexe par sonification (la partie
|
||||||
correspond à une PMS classique, tandis que le reste se rapporte à
|
encadrée correspond à une PMS classique, tandis que le reste se rapporte à la
|
||||||
la musification)}
|
musification)}
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\label{fig:dico}
|
\label{fig:dico}
|
||||||
\end{figure}
|
\end{figure}
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En général on ne peut pas passer facilement des observables d'un système
|
En général on ne peut pas passer facilement des observables d'un système
|
||||||
aux lois les régissant et même si au moins une méthode automatique existe
|
aux lois les régissant et même si au moins une méthode automatique existe
|
||||||
\cite{schmidt_distilling_2009}, elle reste pour l'instant limité à des cas
|
\cite{schmidt_distilling_2009}, elle reste pour l'instant limité à des cas
|
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particuliers. Il est alors intéressant de passer par une sonification du
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particuliers. Il est alors intéressant de passer par une sonification du système
|
||||||
système (figure~\ref{fig:dico}). En utilisant la PMS, on donne une
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(figure~\ref{fig:dico}). En utilisant la PMS, on donne une représentation sonore
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représentation sonore aux observables de notre système qui est perçue par le
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aux observables de notre système qui est perçue par le système auditif comme un
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système auditif comme un objet sonore dont on peut extraire des caractéristiques
|
objet sonore dont on peut extraire des caractéristiques ou des relations. Ces
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ou des relations. Ces relations sonores sont un lien direct avec les lois du
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relations sonores sont un lien direct avec les lois du système.
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système.
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%Outils et thèse Vogt
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%Outils et thèse Vogt
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||||||
Le domaine de la sonification scientifique en physique est bien détaillé
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Le domaine de la sonification scientifique en physique est bien détaillé
|
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@ -174,8 +178,8 @@ dans \cite{vogt_sonification_2010} et il existe plusieurs
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||||||
outils et environnements pour la recherche de relations par
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outils et environnements pour la recherche de relations par
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PMS \cite{candey_xsonify_2006} \cite{pauletto_toolkit_2004}
|
PMS \cite{candey_xsonify_2006} \cite{pauletto_toolkit_2004}
|
||||||
\cite{walker_sonification_2003}, cependant aucun ne tire réellement parti du
|
\cite{walker_sonification_2003}, cependant aucun ne tire réellement parti du
|
||||||
côté fortement structurel de la musique. Pourtant la musique a de réels atouts
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côté fortement structurel de la musique. Pourtant, la musique a de réels atouts
|
||||||
au sein de la sonification, on parlera alors de \emph{musification}.
|
au sein de la sonification et c'est pourquoi nous introduisont la musification.
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\subsection[À la musification]{\ldots\ à la musification}
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\subsection[À la musification]{\ldots\ à la musification}
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Une approche de notre problème par les techniques de sonification classiques
|
Une approche de notre problème par les techniques de sonification classiques
|
||||||
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@ -200,9 +204,10 @@ l'échelle globale (mousse). Par ailleurs, la musification peut s'appuyer sur
|
||||||
des approches et outils géométriques qui sont aussi utilisés dans l'analyse des
|
des approches et outils géométriques qui sont aussi utilisés dans l'analyse des
|
||||||
systèmes complexes physiques : symétries, organisation spatiale, \ldots
|
systèmes complexes physiques : symétries, organisation spatiale, \ldots
|
||||||
|
|
||||||
C'est tout un univers formel (§~\ref{subsec:music}) qui vient se greffer à la
|
C'est tout un univers formel (§~\ref{subsec:music}) qui vient se greffer à
|
||||||
PMS et nous permet de \emph{dépasser} la sonification pour aller vers
|
la PMS et nous permet de \emph{dépasser} la sonification pour aller vers la
|
||||||
la musification.
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musification. Nous utilisons ces observations pour musifier un système complexe
|
||||||
|
physique, les mousses liquides en deux dimensions.
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||||||
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||||||
\subsection{Système étudié : les mousses liquides}
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\subsection{Système étudié : les mousses liquides}
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\label{subsec:mousses}
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\label{subsec:mousses}
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||||||
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@ -225,17 +230,22 @@ la musification.
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\label{fig:mousses-space}
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\label{fig:mousses-space}
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||||||
\end{figure}
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\end{figure}
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Notre objet d'étude est un système complexe relativement bien connu des
|
Notre objet d'étude est un système complexe relativement bien connu
|
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physiciens\footnote{Ref needed} du \lps\ d'Orsay : il s'agit des mousses
|
des physiciens\footnote{Ref needed} du \lps\ d'Orsay : il s'agit des
|
||||||
liquides en deux dimensions (figure~\ref{fig:mousses-space} et
|
mousses liquides en deux dimensions (figure~\ref{fig:mousses-space} et
|
||||||
figure~\ref{fig:mousses-time}). Une mousse liquide est un mélange liquide-gaz,
|
figure~\ref{fig:mousses-time}). Une mousse liquide est un mélange liquide-gaz,
|
||||||
constitué de poches de gaz (bulles) dans le liquide. Les interfaces sont
|
par exemple de l'eau savonneuse et de l'air, constitué de poches de gaz
|
||||||
constituées de molécules à la fois hydrophobes et hypdrophiles. Si le
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(bulles) dans le liquide. Les interfaces sont constituées de molécules à la
|
||||||
comportement de ces mousses liquides est aujourd'hui bien connu, il n'en a pas
|
fois hydrophobes et hypdrophiles à travers lesquelles, suivant la pression, le
|
||||||
toujours été ainsi. Il a fallut plusieurs années de recherche pour isoler le
|
gaz d'une bulle passe à une autre. Au cours de l'évolution temporelle de la
|
||||||
«~bon~» paramètre parmi tous, c'est à dire celui le plus à même de décrire le
|
mousse, certaines bulles grossissent et d'autres diminuent de volume, jusqu'à
|
||||||
comportement du système. L'hyptohèse qui motive ce stage est que cette
|
disparaître.
|
||||||
recherche peut être menée plus efficacement grâce à la musification du système.
|
|
||||||
|
Si le comportement de ces mousses liquides est aujourd'hui bien connu, il n'en
|
||||||
|
a pas toujours été ainsi. Il a fallut plusieurs années de recherche pour isoler
|
||||||
|
le «~bon~» paramètre parmi tous, c'est à dire celui le plus à même de décrire le
|
||||||
|
comportement du système. L'hyptohèse qui motive ce stage est que cette recherche
|
||||||
|
peut être menée plus efficacement grâce à la musification du système.
|
||||||
%
|
%
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||||||
\begin{figure}[p]
|
\begin{figure}[p]
|
||||||
\includegraphics[width=\textwidth]{img/foam-coarsening}
|
\includegraphics[width=\textwidth]{img/foam-coarsening}
|
||||||
|
@ -269,9 +279,11 @@ mettant en évidence ?
|
||||||
Ces deux questions ont orienté notre exploration lors de la
|
Ces deux questions ont orienté notre exploration lors de la
|
||||||
sonification/musification du système. La première est illustrée par les trois
|
sonification/musification du système. La première est illustrée par les trois
|
||||||
états de la figure \ref{fig:mousses-space} ; la seconde est illustrée par les
|
états de la figure \ref{fig:mousses-space} ; la seconde est illustrée par les
|
||||||
états en fonction du temps de la figure \ref{fig:mousses-time} et le graphe de
|
états en fonction du temps de la figure \ref{fig:mousses-time} et le graphe
|
||||||
l'évolution temporelle d'un paramètre de la figure \ref{fig:mousses-graph}.
|
de l'évolution temporelle d'un paramètre de la figure \ref{fig:mousses-graph}
|
||||||
Dans ce graphe, on peut noter trois moments importants~:
|
(ces trois figures proviennent de \cite{drenckhan_presentation_2012}). Dans ce
|
||||||
|
graphe, on observe l'évolution au cours du temps de l'aire moyenne des bulles au
|
||||||
|
cours du temps. On peut noter trois moments importants~:
|
||||||
\begin{enumerate}
|
\begin{enumerate}
|
||||||
\item une phase initiale : le système semble statique du point de vue du
|
\item une phase initiale : le système semble statique du point de vue du
|
||||||
paramètre représenté ;
|
paramètre représenté ;
|
||||||
|
@ -280,14 +292,28 @@ catastrophique et ils sont difficiles à trouver quand on ne connaît pas le
|
||||||
\emph{bon} paramètre ;
|
\emph{bon} paramètre ;
|
||||||
\item une phase dite de « scaling state » : le système continue à évoluer mais
|
\item une phase dite de « scaling state » : le système continue à évoluer mais
|
||||||
de manière similaire dans le temps (on ne peut plus distinguer deux images
|
de manière similaire dans le temps (on ne peut plus distinguer deux images
|
||||||
prises à des moments différents de deux dont la seconde est un agrandissement
|
prises à des moments différents de deux dont la seconde est un agrandissement de
|
||||||
de la première).
|
la première) et il est également très difficile, si ce n'est \emph{impossible de
|
||||||
|
le voir}.
|
||||||
\end{enumerate}
|
\end{enumerate}
|
||||||
Il faut bien comprendre que ce graphe est réalisé \emph{a posteriori}, une
|
Il faut bien comprendre que ce graphe est réalisé \emph{a posteriori}, une
|
||||||
fois que le fonctionnement du système a été découvert et compris. Le
|
fois que le fonctionnement du système a été découvert et bien compris.
|
||||||
paramètre $<A>/<A_0>$ décrit ici l'évolution du système. Ces trois figures
|
Dans l'exemple illustré ici, c'est le graphe $<A>/<A_0>$ qui décrit l'évolution
|
||||||
proviennent de \cite{drenckhan_presentation_2012}.
|
de la surface moyenne normalisée des bulles qui caractérise l'évolution du système
|
||||||
|
et permet de distinguer trois phases dans la vie du système.
|
||||||
|
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||||||
|
De manière générale, le physicien doit trouver, dans la masse des données
|
||||||
|
expérimentales, les relations qui permettent de caractériser l'état d'un
|
||||||
|
système et son évolution. L'hypothèse qui est explorée dans ce travail est
|
||||||
|
que la musification permet, au même titre que la visualisation scientifique,
|
||||||
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d'explorer cette masse de données et de rendre explicite les relations qui y
|
||||||
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sont cachées. Comme présenté dans la figure~\ref{fig:dico}, on doit pouvoir
|
||||||
|
repérer des relations à différentes \emph{échelles} à la fois locale et globale
|
||||||
|
(respectivement micro et macroscopique), ce que la musification nous fourni
|
||||||
|
d'emblée de part la correspondance naturelle entre les échelles musicale et les
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||||||
|
différents niveaux de structure du système physique.
|
||||||
|
|
||||||
|
\medskip
|
||||||
Nous opérons en aveugle, sans \emph{a priori} forts sur les mousses et leurs
|
Nous opérons en aveugle, sans \emph{a priori} forts sur les mousses et leurs
|
||||||
agencements. Nous avons tout de même connaissance des quatres lois de Plateau
|
agencements. Nous avons tout de même connaissance des quatres lois de Plateau
|
||||||
(des observations du physicien belge J. Plateau) :
|
(des observations du physicien belge J. Plateau) :
|
||||||
|
@ -370,23 +396,24 @@ domaine moins bien connu : les mousses en trois dimensions.
|
||||||
|
|
||||||
\medskip
|
\medskip
|
||||||
C'est avec ces quelques indices que nous commençons la musification du système
|
C'est avec ces quelques indices que nous commençons la musification du système
|
||||||
en nous fondant sur la set-theory.
|
en nous fondant sur une approche computationnelle en analyse musicale connue
|
||||||
|
comme la \emph{Set Theory}.
|
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||||||
\subsection{Une vue sur la théorie musicale}
|
\subsection{Une vue sur la théorie musicale}
|
||||||
\label{subsec:music}
|
\label{subsec:music}
|
||||||
Nous resterons très général sur cette théorie musicale. La formalisation
|
Nous resterons très général sur cette théorie musicale. La formalisation
|
||||||
musicale s'est accentuée à la fin du XX\ieme\ siècle avec l'utilisation
|
musicale s'est accentuée à la fin du XX\ieme\ siècle avec l'utilisation
|
||||||
d'outils algébriques pour décrire les classes d'intervalles : la
|
d'outils algébriques pour décrire les collections de hauteurs et de relatifs
|
||||||
\emph{set-theory} \cite{forte_structure_1973} \cite{rahn_basic_1987}
|
intervalles musicaux : la \emph{Set Theory}~\cite{forte_structure_1973}
|
||||||
\cite{colloque_autour_de_la_set_theory_actes_2008}. En rajoutant des opérations
|
\cite{rahn_basic_1987} \cite{andreatta_autour_2008}. En rajoutant des opérations
|
||||||
algébriques à l'espace des hauteurs on obtient un couple (ensemble, structure)
|
algébriques à l'espace des hauteurs on obtient un couple (ensemble, structure)
|
||||||
nous ouvrant l'accès à la théorie des groupes. Les opérations ensemblistes et
|
nous ouvrant l'accès à la théorie des groupes. Les opérations ensemblistes et
|
||||||
algébriques sont disponibles : union et intersection, utilisation de la loi
|
algébriques sont disponibles : union et intersection, utilisation de la loi
|
||||||
interne, etc.
|
interne, etc.
|
||||||
|
|
||||||
La notion importante utilisée tout au long de ce mémoire est celle
|
La notion importante utilisée tout au long de ce mémoire est celle
|
||||||
d'\emph{intervalle} : c'est la hauteur entre deux notes. Le plus petit
|
d'\emph{intervalle} : c'est la distance entre deux notes. Le plus petit
|
||||||
intervalle considéré est le demi-ton. Il y a 12 demi-tons dans la gamme
|
intervalle considéré est le demi-ton. Il y a 12 demi-tons dans la gamme
|
||||||
occidentale et ils sont répartis sur 7 notes (figure~\ref{fig:gamme}). On peut
|
occidentale et ils sont répartis sur 7 notes (figure~\ref{fig:gamme}). On peut
|
||||||
altérer la hauteur d'une note, donc l'intervalle ayant pour une de ses bornes
|
altérer la hauteur d'une note, donc l'intervalle ayant pour une de ses bornes
|
||||||
cette note, en la faisant précéder d'une altération : ♯ (dièse, +1 demi-ton) ou
|
cette note, en la faisant précéder d'une altération : ♯ (dièse, +1 demi-ton) ou
|
||||||
|
@ -418,13 +445,12 @@ cette note, en la faisant précéder d'une altération : ♯ (dièse, +1 demi-to
|
||||||
|
|
||||||
Il n'y a que sept noms de notes et ils sont indicés pour indiquer à quelle
|
Il n'y a que sept noms de notes et ils sont indicés pour indiquer à quelle
|
||||||
octave ils appartiennent, une octave étant l'intervalle de Do$_i$ à Do$_{i+1}$
|
octave ils appartiennent, une octave étant l'intervalle de Do$_i$ à Do$_{i+1}$
|
||||||
valant 12 demi-tons. Par exemple, le La$_4$ a, par définition, une fréquence de
|
valant 12 demi-tons. Par exemple, le La$_4$ a, par définition, une fréquence
|
||||||
440~Hz et le La$_3$, à l'octave inférieure, a pour fréquence $f(La_4) / 2 $
|
de 440~Hz et le La$_3$, à l'octave inférieure, a pour fréquence $f(La_4) /
|
||||||
donc 220~Hz.
|
2 $ donc 220~Hz. En utilisant la réduction à l'octave, on réduit l'espace
|
||||||
En utilisant la réduction à l'octave , on réduit l'espace combinatoire en 12
|
combinatoire en 12 intervalles qui sont les 12 classes de résidus modulo 12 de
|
||||||
intervalles qui sont les 12 classes de résidus modulo 12 de $\mathbb{Z}_{12}$.
|
$\mathbb{Z}_{12}$. On peut utiliser une représentation circulaire comme support
|
||||||
On peut utiliser une représentation circulaire comme support visuel pour des
|
visuel pour des opérations algébriques élémentaires, entre autres :
|
||||||
opérations algébriques élémentaires, entre autres :
|
|
||||||
\begin{itemize}
|
\begin{itemize}
|
||||||
\item la transposition (rotation sur le cercle, fig. \ref{fig:transposition}) et
|
\item la transposition (rotation sur le cercle, fig. \ref{fig:transposition}) et
|
||||||
\item l'inversion (symétrie sur le cercle, fig. \ref{fig:inversion}),
|
\item l'inversion (symétrie sur le cercle, fig. \ref{fig:inversion}),
|
||||||
|
@ -470,9 +496,9 @@ intervalles au sein d'un \emph{tonnetz} (figure~\ref{fig:tonnetz}), décrite en
|
||||||
premier par Leonhard Euler. Ce dernier a choisi une disposition spatiale
|
premier par Leonhard Euler. Ce dernier a choisi une disposition spatiale
|
||||||
compacte valorisant les intervalles\footnote{% (((-----------------------------
|
compacte valorisant les intervalles\footnote{% (((-----------------------------
|
||||||
L. Euler utilise une notation allemande où le $H$ correspond au $B$ anglo-saxon
|
L. Euler utilise une notation allemande où le $H$ correspond au $B$ anglo-saxon
|
||||||
et le $B$ correspond à $A\#$. Cette notation vient du système de notation
|
et le $B$ correspond à $A\#$. Cette notation vient du système de notation BACH.
|
||||||
\textsc{Bach}. Voir la page \url{http://en.wikipedia.org/wiki/H_(musical_note)}
|
Voir la page \url{http://en.wikipedia.org/wiki/H_(musical_note)} pour de plus
|
||||||
pour de plus amples détails.}% )))---------------------------------------------
|
amples détails.}% )))---------------------------------------------
|
||||||
~de tierce majeure (4 demi-tons, en progressant sur l'axe horizontal vers la
|
~de tierce majeure (4 demi-tons, en progressant sur l'axe horizontal vers la
|
||||||
droite) et de quinte juste (7 demi-tons, en progressant sur l'axe vertical vers
|
droite) et de quinte juste (7 demi-tons, en progressant sur l'axe vertical vers
|
||||||
le bas). Cette représentation est équivalente à la donnée d'un groupe cyclique
|
le bas). Cette représentation est équivalente à la donnée d'un groupe cyclique
|
||||||
|
@ -703,10 +729,11 @@ d'un mousse :
|
||||||
\begin{itemize}
|
\begin{itemize}
|
||||||
\item les \textbf{relations harmoniques} comme la donnée d'un accord ou d'un
|
\item les \textbf{relations harmoniques} comme la donnée d'un accord ou d'un
|
||||||
timbre. Un accord est une superposition de notes alors qu'un timbre est plutôt
|
timbre. Un accord est une superposition de notes alors qu'un timbre est plutôt
|
||||||
une composition de fréquences (dans le cas de M1, page \pageref{subsec:modal}).
|
une composition de fréquences (dans le cas du mapping M$_1$, détaillé à la page
|
||||||
C'est une donnée ponctuelle, instantanée, permettant de valider immédiatement
|
\pageref{subsec:modal} de ce mémoire). C'est une donnée ponctuelle, instantanée,
|
||||||
un critère sonore. Par exemple, pour le timbre : « c'est une trompette ! » ou
|
permettant de valider immédiatement un critère sonore. Par exemple, pour le
|
||||||
bien pour la justesse : « cet accord est très dissonant » ;
|
timbre : « c'est une trompette ! » ou bien pour la justesse : « cet accord est
|
||||||
|
très dissonant » ;
|
||||||
\item les \textbf{relations mélodiques} comme une succession d'évènements
|
\item les \textbf{relations mélodiques} comme une succession d'évènements
|
||||||
sonores se déployant dans le temps, ces évènements pouvant être des structures
|
sonores se déployant dans le temps, ces évènements pouvant être des structures
|
||||||
harmoniques. On peut évaluer la similarité à un air connu : « on dirait Frère
|
harmoniques. On peut évaluer la similarité à un air connu : « on dirait Frère
|
||||||
|
@ -719,21 +746,37 @@ exemple reconnaître des \emph{ostinati} rythmiques.
|
||||||
\end{itemize}
|
\end{itemize}
|
||||||
Ces trois structures musicales s'appuient sur l'analyse des intervalles : de
|
Ces trois structures musicales s'appuient sur l'analyse des intervalles : de
|
||||||
manière évidente pour harmonique et mélodique, les relations rythmiques sont
|
manière évidente pour harmonique et mélodique, les relations rythmiques sont
|
||||||
analysables commes intervalles de temps.
|
analysables commes intervalles de temps. Ces trois dernières sont mises en
|
||||||
|
pratique pour la musification de notre système.
|
||||||
|
|
||||||
\section{Méthode}
|
\section{Méthode}
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||||||
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% Où on en est ?
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|
Nous avons établi le principe de sonification et son extension, la musification.
|
||||||
|
% Problème ?
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Nous souhaitons maintenant trouver et établir, pour le système physique que nous
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||||||
|
venons de décrire, des méthodes permettant de mettre en avant ses différents niveaux
|
||||||
|
de structure.
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|
% Solution ?
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Quatre méthodes (appelées mappings, en référence à la PMS) sont présentées dans
|
||||||
|
cette section, d'abord très axée sur la sonification traditionnelle (M$_1$,
|
||||||
|
un seul niveau de description) puis plus structurées dans l'optique d'une
|
||||||
|
musification : rythmique (M$_2$), mélodique (M$_3$) et enfin musicaux (M$_4$).
|
||||||
|
Nous commencerons par établir les liens existants entre Tonnetz et Graphe de
|
||||||
|
Cayley, notion nécessaire aux mappings à venir.
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||||||
|
|
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\subsection{Un tonnetz comme graphe de Cayley}
|
\subsection{Un tonnetz comme graphe de Cayley}
|
||||||
\label{subsec:tonnetz-cayley}
|
\label{subsec:tonnetz-cayley}
|
||||||
%(thèse de julien cohen)
|
%(thèse de julien cohen)
|
||||||
Le graphe de Cayley d'un groupe G permet de visualiser les éléments de G et
|
Le graphe de Cayley de la présentation finie d'un groupe G permet de visualiser
|
||||||
leur relation de voisinage. Soit G un groupe et S une partie génératrice de
|
les éléments de G et leur relation de voisinage. Soit G un groupe et S une
|
||||||
G~:
|
partie génératrice de G~:
|
||||||
\begin{itemize}
|
\begin{itemize}
|
||||||
\item chaque sommet $V_i$ représente un élément du groupe $G$,
|
\item chaque sommet $V_i$ représente un élément du groupe $G$,
|
||||||
\item chaque arc $e_i$ est étiqueté par un générateur de $S$,
|
\item chaque arc $e_i$ est étiqueté par un générateur de $S$,
|
||||||
\item un arc étiqueté $e$ setrouve entre les sommets $U$ et $V$ si $U + e = V$.
|
\item un arc étiqueté $e$ setrouve entre les sommets $U$ et $V$ si $U + e = V$.
|
||||||
\end{itemize}
|
\end{itemize}
|
||||||
|
|
||||||
|
\medskip
|
||||||
Un tonnetz peut être vu comme le graphe de Cayley de la présentation finie d'un
|
Un tonnetz peut être vu comme le graphe de Cayley de la présentation finie d'un
|
||||||
groupe, en l'occurence du groupe cyclique $\mathbb{Z}_{12}$ des 12 demi-tons de
|
groupe, en l'occurence du groupe cyclique $\mathbb{Z}_{12}$ des 12 demi-tons de
|
||||||
la gamme occidentale, muni de l'addition comme loi commutative et d'une partie
|
la gamme occidentale, muni de l'addition comme loi commutative et d'une partie
|
||||||
|
@ -741,8 +784,9 @@ génératrice $S$. Pour garder l'analogie dans la figure \ref{fig:cayley}, nous
|
||||||
utilisons deux générateurs : la tierce Majeure (\texttt{4}) et la quinte juste
|
utilisons deux générateurs : la tierce Majeure (\texttt{4}) et la quinte juste
|
||||||
(\texttt{7}). Le sommet à l'origine du graphe de Cayley est l'élément
|
(\texttt{7}). Le sommet à l'origine du graphe de Cayley est l'élément
|
||||||
\emph{neutre} du groupe. Dans nos exemples, nous utilisons la présentation
|
\emph{neutre} du groupe. Dans nos exemples, nous utilisons la présentation
|
||||||
finie suivante, noté additivement car nous sommes dans un groupe abélien :
|
finie suivante, noté additivement car nous sommes dans un groupe commutatif :
|
||||||
$$ g_{4,7} = < 4, 7\ |\ 3+4=0, 12+7=0 > $$
|
$$ g_{4,7} = < 4, 7\ |\ 3.\mathbf{4} + 0.\mathbf{7} = 0,\quad0.\mathbf{4} +
|
||||||
|
12.\mathbf{7} = 0,\quad4 + 7 = 7 + 4 > $$
|
||||||
|
|
||||||
\begin{figure}[ht]
|
\begin{figure}[ht]
|
||||||
\centering
|
\centering
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||||||
|
@ -786,144 +830,26 @@ on a ainsi un tore. Nous travaillons dans un dépliage de ce tore.
|
||||||
Tout graphe de Cayley possède des chemins fermés, par exemple dans le graphe
|
Tout graphe de Cayley possède des chemins fermés, par exemple dans le graphe
|
||||||
construit à partir de deux générateurs $a$ et $b$, le chemin suivant décrit par
|
construit à partir de deux générateurs $a$ et $b$, le chemin suivant décrit par
|
||||||
le mot $w$ est fermé en toute généralité (figure~\ref{fig:closepath}):
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le mot $w$ est fermé en toute généralité (figure~\ref{fig:closepath}):
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$$ w = a + b + -b + -a $$
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$$ w = a + b + (-b) + (-a) $$
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||||||
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Certains graphes de Cayley possèdent des chemins fermés qui leur sont
|
Certains graphes de Cayley possèdent des chemins fermés qui leur sont
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\emph{spécifiques} ; en reprenant l'exemple précédant augmenté de la contrainte
|
\emph{spécifiques} ; en reprenant l'exemple précédant augmenté de la contrainte
|
||||||
de commutativité $ a + b = b + a $, on obtient un autre chemin fermé décrit par
|
de commutativité $ a + b = b + a $, on obtient un autre chemin fermé décrit par
|
||||||
le mot $w$ (figure~\ref{fig:closepath2}) :
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le mot $w$ (figure~\ref{fig:closepath2}) :
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$$ w = a + b + -a + -b $$
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$$ w = a + b + (-a) + (-b) $$
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||||||
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%%Chemins hamiltoniens dans le tonnetz \cite{albini_hamiltonian_2009}.
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%Simple topological collections can be defined as \emph{group based fields}
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%(GBF), that can be considered as associative arrays whose indexes are elements
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%in a group~\cite{giavitto01c}. The group is defined by a \emph{finite
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%presentation}:
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%$$
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%G = \langle
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%\GBF{g}_1, \dots, \GBF{g}_n ;
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%w_1 = 0, \dots w_n = 0
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||||||
%\rangle
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||||||
%$$
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%where $G_g = \{ \GBF{g}_i \}$ is a set of generators together with some
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%constraints $w_j$ on their combinations: $w_j \in G_g^*$ is a group element
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%which equates to zero (we consider here only abelian groups and therefore
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%we use an additive notation: 0 denotes the identity element of the group).
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%%%
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%Thus a GBF can be pictured as a labelled graph where the underlying graph
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%is the Cayley graph of the finite presentation. The labels are the values
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%associated with the vertices and the generators are associated with the
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%edges. In other words, the set of vertices $\PosSet^0 = G$ and there is an
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%edge labelled by $\GBF{g}_k \in G_g$ between the vertices $h$ and $h'$ iff
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%$h + \GBF{g}_k = h'$.
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%
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%For instance, in order to define a square grid, we may use two generators
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%\GBF{e} (east) and \GBF{n} (north). This is illustrated in the left part of
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%Fig.~\ref{fig:grids}.
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%\begin{figure}[!b]
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%\begin{center}
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||||||
%\begin{tikzpicture}
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||||||
%\draw[densely dotted] (-.9,-.9) grid (3.9,2.9);
|
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||||||
%\draw[fill] (1,0) circle (1.5pt) node[above right]
|
|
||||||
% {\GBF{e}};
|
|
||||||
%\draw[fill] (0,2) circle (1.5pt) node[above left]
|
|
||||||
% {$2\cdot\GBF{n}$};
|
|
||||||
%\draw[fill] (0,1) circle (1.5pt) node[above left]
|
|
||||||
% {\GBF{n}};
|
|
||||||
%\draw[fill] (1,2) circle (1.5pt) node[above right,cover]
|
|
||||||
% {$2\cdot\GBF{n}+\GBF{e}$};
|
|
||||||
%\draw[thick,->] (0,0) -- (1,0);
|
|
||||||
%\draw[thick,->] (0,0) -- (0,2);
|
|
||||||
%\draw[thick,->] (0,0) -- (0,1);
|
|
||||||
%\draw[thick,->] (1,0) -- (1,2);
|
|
||||||
%\draw[thick,->] (0,2) -- (1,2);
|
|
||||||
%\draw[fill=white] (0,0) circle (1.5pt) node[below,cover]
|
|
||||||
% {$0\cdot\GBF{n} = 0\cdot\GBF{e}$};
|
|
||||||
%%
|
|
||||||
%\begin{scope}[shift={(8,-.2)},scale=1.2]
|
|
||||||
%\path[clip](-.8,-.8) rectangle (3.1,2.3);
|
|
||||||
%\foreach \x in {-2,...,3}
|
|
||||||
% \foreach \y in {-2,...,3}
|
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||||||
% \draw[densely dotted] (0,0) ++(0:\x) ++(60:\y) -- ++(60:1)
|
|
||||||
% -- ++(-60:1) -- +(180:1);
|
|
||||||
%\draw[fill] (0,0) ++(60:1) circle (1.5pt) node[above left,cover]
|
|
||||||
% {\GBF{n}};
|
|
||||||
%\draw[thick,->] (0,0) -- ++(60:1);
|
|
||||||
%\draw[fill] (0,0) ++(120:1) circle (1.5pt) node[above,cover]
|
|
||||||
% {\GBF{nw}};
|
|
||||||
%\draw[thick,->] (0,0) -- ++(120:1);
|
|
||||||
%\draw[fill] (0,0) ++(60:2) circle (1.5pt) node[above left,cover]
|
|
||||||
% {$2\cdot\GBF{n}$};
|
|
||||||
%\draw[thick,->] (0,0) -- ++(60:2);
|
|
||||||
%\draw[fill] (0,0) ++(0:1) circle (1.5pt) node[above,cover]
|
|
||||||
% {\GBF{e}};
|
|
||||||
%\draw[thick,->] (0,0) -- ++(0:1);
|
|
||||||
%\draw[fill] (0,0) ++(60:2) ++(0:1) circle (1.5pt) node[above,cover]
|
|
||||||
% {$2\cdot\GBF{n}+\GBF{e}$};
|
|
||||||
%\draw[thick,->] (0,0) ++(60:2) -- ++(0:1);
|
|
||||||
%\draw[very thick,dashed,->] (0,0) -- ++(0:2) -- ++(60:1) -- ++(120:1);
|
|
||||||
%\draw[fill=white] (0,0) circle (1.5pt) node[below,cover,text
|
|
||||||
% width=16mm,text centered] {$0\cdot\GBF{n} = 0\cdot\GBF{e}$\newline
|
|
||||||
% $= 0\cdot\GBF{nw}$};
|
|
||||||
%\end{scope}
|
|
||||||
%\end{tikzpicture}
|
|
||||||
%\end{center}
|
|
||||||
%\caption{Left: a GBF defining a square grid, with two generators
|
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||||||
% \GBF{e} and \GBF{n}. Right: a GBF defining a triangular grid with
|
|
||||||
% three generators \GBF{e}, \GBF{n} and \GBF{nw}, and a constraint
|
|
||||||
% $\GBF{n} - \GBF{nw} = \GBF{e}$.}
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||||||
%\label{fig:grids}
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||||||
%\end{figure}
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||||||
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|
||||||
%Similarly, an hexagonal grid can be defined by means of three generators
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||||||
%\GBF{n}, \GBF{e} and \GBF{nw} (north-west) and a constraint $\GBF{n} -
|
|
||||||
%\GBF{nw} = \GBF{e}$, as illustrated in the right part of
|
|
||||||
%Fig.~\ref{fig:grids}. As shown by the dashed path, we have
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|
||||||
%$2\cdot\GBF{n}+\GBF{e} = 2\cdot\GBF{e} + \GBF{n} + \GBF{nw}$, which can be
|
|
||||||
%also checked in an algebraic way, by substituting \GBF{nw} with $\GBF{n} -
|
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||||||
%\GBF{e}$ in this equality as allowed by the constraint.
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|
||||||
%
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|
||||||
%\textbf{(A UPDATER)}
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||||||
%The GBF structure is thus adequate to define the arrangement on a
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%grid, in any number of dimensions. In such grids, a distance can be
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|
||||||
%naturally defined as the minimum number of steps in order to reach one
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|
||||||
%point from the other (this is the approach of \emph{geometric group
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|
||||||
% theory}). For instance, in the triangular grid of
|
|
||||||
%Fig.~\ref{fig:grids}, points at \GBF{e} and \GBF{n} are at distance
|
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%1 because only one step in direction \GBF{nw} is required to reach the
|
|
||||||
%latter from the former; similarly, points \GBF{n} and
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|
||||||
%$2\cdot\GBF{n}+\GBF{e}$ are at distance 2. Let us denote by
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||||||
%$\Delta(x,y)$ the distance between two points $x$ and $y$. It is easy
|
|
||||||
%to check that $\Delta(x,y) = \Delta(y,x)$ for any $x$ and $y$.
|
|
||||||
%
|
|
||||||
%Such a distance can be used to implement our neighboring relation,
|
|
||||||
%for instance, for $x \neq y$, we could define:
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|
||||||
%%
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|
||||||
%$$\delta(x,y) \defeq {1 \over \Delta(x,y)}$$
|
|
||||||
%%
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|
||||||
%which matches the intuition that $\delta(x,y) = 1$ for two immediate
|
|
||||||
%neighbors while $\delta(x,y)$ converges toward $0$ when $x$ and $y$
|
|
||||||
%become farther one each other.
|
|
||||||
%
|
|
||||||
%The main drawback with grids is that inserting new elements is
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%possible only if a hole is already present. Consider for instance
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%Fig.~\ref{fig:limitation} and assume that the modules represent
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%cells forming a tissue. It would be difficult to model the division of
|
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%cell~3, because there is no free position adjacent to~3. But in many
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||||||
%biological system, we may expect that the division of cell~3 results
|
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||||||
%in ``pulling away'' the neighboring cells. Similarly, if cell~3 is
|
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||||||
%called to die, removing it from the grid will result in a disconnected
|
|
||||||
%tissue, which may be undesirable too.
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|
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||||||
|
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||||||
\subsection{Quelques mappings}
|
\subsection{Quelques mappings}
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Pour apporter des éléments de réponse aux questions des physiciens
|
Pour apporter des éléments de réponse aux questions des physiciens
|
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(§~\ref{subsec:mousses}), nous proposons les mappings M$_1$, M$_2$, M$_3$ et
|
(§~\ref{subsec:mousses}), nous proposons les mappings M$_1$, M$_2$, M$_3$
|
||||||
M$_4$ suivants. Le premier porte sur l'aspect signal et entre de ce fait
|
et M$_4$ suivants. Le premier porte sur l'aspect signal et entre de ce fait
|
||||||
complètement dans le cadre de la sonification classique, les trois suivantes
|
complètement dans le cadre de la sonification classique, les trois suivantes
|
||||||
tirent partie des théories musicales néo-Riemanniennes et portent sur des
|
tirent partie des théories musicales néo-Riemanniennes et portent sur des études
|
||||||
études rythmiques et mélodiques.
|
rythmiques et mélodiques. À chaque mapping correspond une table des paramètres :
|
||||||
|
les paramètres de la bulle sont liés directement au dimensions et descripteurs
|
||||||
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du système physique, les paramètres du modèle sont ceux liés directements aux
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||||||
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dimensions du mapping et qui sont reliés aux précédents et finalement les
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paramètres arbitraires sont ceux que l'on ne contrôle pas explicitement mais qui
|
||||||
|
influent sur le résultat.
|
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||||||
\subsubsection{M$_1$ : Synthèse modale}
|
\subsubsection{M$_1$ : Synthèse modale}
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||||||
\label{subsec:modal}
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\label{subsec:modal}
|
||||||
|
@ -1019,22 +945,23 @@ Position du centre en ordonnée & & \\
|
||||||
\end{agrandirmarges}
|
\end{agrandirmarges}
|
||||||
\end{table}
|
\end{table}
|
||||||
|
|
||||||
Une technique similaire est mise en œuvre par S. Adhitya dans \textsc{Sum}
|
Une technique similaire est mise en œuvre par S. Adhitya dans SUM
|
||||||
\cite{adhitya_audio-assisted_2011}, un outil permettant de sonifier
|
\cite{adhitya_audio-assisted_2011}, un outil permettant de sonifier
|
||||||
l'organisation urbaine à partir de plans surimposés.
|
l'organisation urbaine à partir de plans surimposés.
|
||||||
|
|
||||||
\subsubsection{Remarque et extension des chemins rythmiques}
|
\subsubsection{Remarque et extension des chemins rythmiques}
|
||||||
Nous remarquons que pour M$_2$, M$_3$ et M$_3$ on veut explorer un espace (2D)
|
Nous remarquons que pour M$_2$ (et ce sera aussi le cas pour M$_3$ et M$_4$
|
||||||
mais en cheminant le long d'un chemin (1D). Cette démarche est intéressante et
|
que nous verrons ensuite) on veut explorer un espace (2D) mais en cheminant le
|
||||||
logique car, dans le cas d'un espace homogène, les bulles au cœur du chemin sont
|
long d'un chemin (1D). Cette démarche est intéressante et logique car, dans le
|
||||||
« typiques » et représentatives de l'espace non exploré. Cependant, dans le
|
cas d'un espace homogène, les bulles au cœur du chemin sont « typiques » et
|
||||||
cas d'un espace non homogène (figure \ref{fig:desordonnee}), on n'obtient pas
|
représentatives de l'espace non exploré. Cependant, dans le cas d'un espace
|
||||||
toujours le même résultat suivant le point de départ du chemin, pour un même
|
non homogène (figure \ref{fig:desordonnee}), on n'obtient pas toujours le même
|
||||||
chemin. Dans ce cas une courbe fractale continue remplissant le plan permettrait
|
résultat suivant le point de départ du chemin, pour un même chemin. Dans ce
|
||||||
d'explorer exhaustivement tout l'espace des bulles, par exemple une courbe de
|
cas une courbe fractale continue remplissant le plan permettrait d'explorer
|
||||||
Hilbert, de dimension donnée. Elle a pour intérêt de parcourir tout l'espace en
|
exhaustivement tout l'espace des bulles, par exemple une courbe de Hilbert,
|
||||||
le décrivant, zone par zone et donc d'offrir un aperçu sonore permettant de
|
de dimension donnée. Elle a pour intérêt de parcourir tout l'espace en le
|
||||||
rendre compte de la « densité » d'un paramètre, par zone.
|
décrivant, zone par zone et donc d'offrir un aperçu sonore permettant de rendre
|
||||||
|
compte de la « densité » d'un paramètre, par zone.
|
||||||
|
|
||||||
On peut imaginer une famille de courbes $(H_1,H_2,H_3)$ qui remplissent de mieux
|
On peut imaginer une famille de courbes $(H_1,H_2,H_3)$ qui remplissent de mieux
|
||||||
en mieux l'espace, chaque $H_i$ approchant et aggrègeant les parcelles de plus
|
en mieux l'espace, chaque $H_i$ approchant et aggrègeant les parcelles de plus
|
||||||
|
@ -1117,15 +1044,32 @@ caractéristique initiale réglable.
|
||||||
|
|
||||||
\begin{figure}[ht]
|
\begin{figure}[ht]
|
||||||
\centering
|
\centering
|
||||||
|
\subfloat[$P_2$, pavage hexagonal se rapportant au graphe dual d'un graphe de
|
||||||
|
Cayley]{\includegraphics[width=.3\textwidth]{img/hex}}
|
||||||
|
\qquad\qquad
|
||||||
\subfloat[$P_1$, mousse en deux dimensions]{
|
\subfloat[$P_1$, mousse en deux dimensions]{
|
||||||
\includegraphics[width=.3\textwidth]{img/bul}}
|
\includegraphics[width=.3\textwidth]{img/bul}}\\[1cm]
|
||||||
|
\subfloat[Numérotation unique des voisins d'une bulle (convention utilisée)]{
|
||||||
|
\begin{tikzpicture}[rotate=30,scale=.7,
|
||||||
|
hex/.style={regular polygon, regular polygon sides=6, draw, inner sep=.5cm,
|
||||||
|
transform shape, text width=0}]
|
||||||
|
\node[hex,gray] (5) at ( 30:1.41cm) {}; %5
|
||||||
|
\node[hex,gray] (6) at ( 90:1.41cm) {}; %6
|
||||||
|
\node[hex,gray] (1) at (150:1.41cm) {}; %1
|
||||||
|
\node[hex,gray] (2) at (210:1.41cm) {}; %2
|
||||||
|
\node[hex,gray] (3) at (270:1.41cm) {}; %3
|
||||||
|
\node[hex,gray] (4) at (330:1.41cm) {}; %4
|
||||||
|
\node[hex,thick] (h) at (0,0) {};
|
||||||
|
|
||||||
|
\foreach \i in {1,...,6} {
|
||||||
|
\draw[gray,->,dashed] (h.center) -- (\i) node[gray] {\i} ;}
|
||||||
|
\end{tikzpicture}
|
||||||
|
\label{fig:num}}
|
||||||
\qquad
|
\qquad
|
||||||
\subfloat[$P_2$, pavage hexagonal se rapportant à un graphe dual d'un graphe de
|
|
||||||
Cayley]{
|
|
||||||
\includegraphics[width=.3\textwidth]{img/hex}}\\[1cm]
|
|
||||||
\subfloat[Projection de deux chemins de $P_2$ à $P_1$. Du plus clair
|
\subfloat[Projection de deux chemins de $P_2$ à $P_1$. Du plus clair
|
||||||
au plus foncé, à gauche, $1, 2, 3, 4, 5$ et à droite $6, 4, 6, 4, 6$]{
|
au plus foncé, à gauche, $1, 2, 3, 4, 5$ et à droite $6, 4, 6, 4, 6$]{
|
||||||
\includegraphics[height=.16\textheight]{img/bulandhex}}
|
\includegraphics[height=.16\textheight]{img/bulandhex}
|
||||||
|
\label{fig:M3d}}
|
||||||
\caption{Schéma de la sonification des chemins dans un système physique en deux
|
\caption{Schéma de la sonification des chemins dans un système physique en deux
|
||||||
dimensions}
|
dimensions}
|
||||||
\label{fig:M3}
|
\label{fig:M3}
|
||||||
|
@ -1145,29 +1089,9 @@ La figure \ref{fig:M3} présente schématiquement les deux projections $\pi_{12}
|
||||||
et $\pi_{21}$ des plans $P_1$, l'espace où évolue le système étudié, et $P_2$
|
et $\pi_{21}$ des plans $P_1$, l'espace où évolue le système étudié, et $P_2$
|
||||||
l'espace musical sous-jacent où se trouve un pavage hexagonal généré par un
|
l'espace musical sous-jacent où se trouve un pavage hexagonal généré par un
|
||||||
graphe de Cayley plongé dans le plan : il forme des hexagones réguliers comme
|
graphe de Cayley plongé dans le plan : il forme des hexagones réguliers comme
|
||||||
une mousse régulière et à chacun de ces hexagone correspond une note. Toutes
|
une mousse régulière et à chacun de ces hexagones correspond une note. Toutes
|
||||||
les transformations se font sur une base métrique.
|
les transformations se font sur une base métrique.
|
||||||
|
|
||||||
\begin{figure}[ht]
|
|
||||||
\centering
|
|
||||||
\begin{tikzpicture}[rotate=30,
|
|
||||||
hex/.style={regular polygon, regular polygon sides=6, draw, inner sep=.5cm,
|
|
||||||
transform shape, text width=0}]
|
|
||||||
\node[hex,gray] (5) at ( 30:1.41cm) {}; %5
|
|
||||||
\node[hex,gray] (6) at ( 90:1.41cm) {}; %6
|
|
||||||
\node[hex,gray] (1) at (150:1.41cm) {}; %1
|
|
||||||
\node[hex,gray] (2) at (210:1.41cm) {}; %2
|
|
||||||
\node[hex,gray] (3) at (270:1.41cm) {}; %3
|
|
||||||
\node[hex,gray] (4) at (330:1.41cm) {}; %4
|
|
||||||
\node[hex,thick] (h) at (0,0) {};
|
|
||||||
|
|
||||||
\foreach \i in {1,...,6} {
|
|
||||||
\draw[gray,->,dashed] (h.center) -- (\i) node[gray] {\i} ;}
|
|
||||||
\end{tikzpicture}
|
|
||||||
\caption{Numérotation unique des voisins d'une bulle (convention utilisée)}
|
|
||||||
\label{fig:num}
|
|
||||||
\end{figure}
|
|
||||||
|
|
||||||
Un chemin dans une mousse est une suite de sauts entre bulles voisines. Dans
|
Un chemin dans une mousse est une suite de sauts entre bulles voisines. Dans
|
||||||
un tonnetz, ceci correspond à une suite de notes. Dans le graphe de Cayley
|
un tonnetz, ceci correspond à une suite de notes. Dans le graphe de Cayley
|
||||||
de la présentation $g_{4,7}$ du groupe $\mathbb{Z}_{12}$, chaque élément a
|
de la présentation $g_{4,7}$ du groupe $\mathbb{Z}_{12}$, chaque élément a
|
||||||
|
@ -1208,9 +1132,30 @@ en choisissant le prochain voisin à chaque bulle.
|
||||||
|
|
||||||
\bigskip
|
\bigskip
|
||||||
La méthode consiste à écouter comparativement le rendu d'un chemin dans $P_1$
|
La méthode consiste à écouter comparativement le rendu d'un chemin dans $P_1$
|
||||||
et dans $P_2$ en partant du fait que, si la mousse est régulière, alors
|
et dans $P_2$ en partant du fait que, si la mousse est régulière, alors les
|
||||||
les deux rendus sonores seront identiques. On peut d'ailleurs noter que, dans l'exemple
|
deux rendus sonores seront identiques. L'idée sous-jacente à cette méthode est
|
||||||
fourni figure~\ref{fig:M3}, le chemin de gauche est rendu de manière similaire
|
d'essayer de rendre de manière musicale la \emph{distorsion} entre le réseau
|
||||||
|
de bulles et un réseau hexagonal idéal. En effet, la mousse se relaxe au cours
|
||||||
|
du temps vers un réseau proche d'un réseau hexagonal idéal. S'il est possible
|
||||||
|
d'expliciter à un instant donné combien la mousse diffère de ce réseau, on
|
||||||
|
pourra écouter comment cette distorsion évolue et s'atténue au cours du temps.
|
||||||
|
Dans l'approche développée ici, le « défaut d'hexagonalité » se traduit par
|
||||||
|
une distorsion d'un chemin mélodique dans un tonnetz. À partir de là, on peut
|
||||||
|
écouter des paramètres différents qui rendent compte de cette distorsion. Par
|
||||||
|
exemple :
|
||||||
|
\begin{itemize}
|
||||||
|
\item on peut écouter un objet musical (note, accord, rythme) qui est lié à la
|
||||||
|
distance entre point d'arrivée du chemin idéal et point d'arrivée du chemin
|
||||||
|
déformé ;
|
||||||
|
\item on peut, plus globalement, écouter le chemin correspondant à une mélodie
|
||||||
|
connue, soit en canon (une voix correspondant à un chemin idéal, l'autre
|
||||||
|
correspondant au chemin déformé), soit uniquement l'air déformé (le background
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||||||
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culturel commun permettant de détecter immédiatement la différence avec l'air
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connu).
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\end{itemize}
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On peut d'ailleurs noter que, dans l'exemple
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fourni figure~\ref{fig:M3d}, le chemin de gauche est rendu de manière similaire
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dans $P_1$ et dans $P_2$, alors que le chemin de droite est clairement déformé
|
dans $P_1$ et dans $P_2$, alors que le chemin de droite est clairement déformé
|
||||||
dans $P_1$, dû à une irrégularité le long du chemin.
|
dans $P_1$, dû à une irrégularité le long du chemin.
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||||||
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||||||
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@ -1249,13 +1194,13 @@ déformé.
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||||||
\section{Implementation}
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\section{Implementation}
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\label{sec:implementation}
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\label{sec:implementation}
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||||||
% État du travail
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% État du travail
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Les mappings M$_1$, M$_2$, M$_3$ et M$_4$ ont été mis en pratique, à
|
Les mappings M$_1$, M$_2$, M$_3$ et M$_4$ ont été mis en pratique, à l'exception
|
||||||
l'exception de l'extension des chemins rythmiques à l'aide des courbes
|
de l'extension des chemins rythmiques à l'aide des courbes fractales continues
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fractales continues remplissant le plan. Tous les mappings ont été réalisés
|
remplissant le plan. Tous les mappings ont été réalisés avec \openmusic, un
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||||||
avec \openmusic\ et une bibliothèque logicielle pour ce dernier regroupant
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langage de programmation graphique (décrit plus en détail §~\ref{subseq:om}), et
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||||||
les principales fonctions pour la sonification des mousses est en cours de
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une bibliothèque logicielle pour ce dernier regroupant les principales fonctions
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||||||
développement, cependant elle n'est pas prête à l'issue de ce stage et demande
|
pour la sonification des mousses est en cours de développement, cependant elle
|
||||||
encore quelques améliorations.
|
est en cours de finalisation et demande encore quelques améliorations.
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||||||
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||||||
Tous les mappings ont été implémentés grâce aux outils présents à l'\ircam,
|
Tous les mappings ont été implémentés grâce aux outils présents à l'\ircam,
|
||||||
notamment \modalys, pour la synthèse modale, et \openmusic\ comme environnement
|
notamment \modalys, pour la synthèse modale, et \openmusic\ comme environnement
|
||||||
|
@ -1266,8 +1211,8 @@ utilisés pour l'implémentation finale :
|
||||||
\begin{itemize}
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\begin{itemize}
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||||||
\item Max, un environnement de programmation visuelle temps réel dédié aux
|
\item Max, un environnement de programmation visuelle temps réel dédié aux
|
||||||
interactions visuelle et musicale, considéré pour la sonification de M$_1$ et
|
interactions visuelle et musicale, considéré pour la sonification de M$_1$ et
|
||||||
\item \textsc{Mgs}, un langage de programmation spatiale
|
\item MGS, un langage de programmation spatiale \cite{giavitto_topological_2003}
|
||||||
\cite{giavitto_mgs_2001}, considéré pour le calcul des projections de M$_3$.
|
\cite{bigo_building_2011}, considéré pour le calcul des projections de M$_3$.
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||||||
\end{itemize}
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\end{itemize}
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||||||
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||||||
Nous partons à chaque fois des données que nous fournissent les physiciens
|
Nous partons à chaque fois des données que nous fournissent les physiciens
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||||||
|
@ -1318,8 +1263,9 @@ Le profil vibratoire d'un objet modélisé peut être sauvegardé comme une
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||||||
liste de modes propres de vibration (fréquence, bande passante, amplitude).
|
liste de modes propres de vibration (fréquence, bande passante, amplitude).
|
||||||
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||||||
\subsection{OpenMusic}
|
\subsection{OpenMusic}
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||||||
\openmusic\ est un langage et environnement de programmation visuelle
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\label{subseq:om}
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||||||
et fonctionnelle basé sur Common Lisp Object System (implémentation de
|
\openmusic\ est un langage et environnement de programmation visuelle et
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||||||
|
fonctionnelle basé sur le Common Lisp Object System (implémentation de
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||||||
LispWorks). Développé par Carlos \textsc{Agon}, Gérard \textsc{Assayag} et
|
LispWorks). Développé par Carlos \textsc{Agon}, Gérard \textsc{Assayag} et
|
||||||
Jean \textsc{Bresson}, il a pour but premier d'assister le compositeur en lui
|
Jean \textsc{Bresson}, il a pour but premier d'assister le compositeur en lui
|
||||||
fournissant les outils et le formalisme pour exprimer ses idées.
|
fournissant les outils et le formalisme pour exprimer ses idées.
|
||||||
|
@ -1392,7 +1338,7 @@ C'est la seconde étape de la projection $\pi_{21}$ où on rend sous forme de no
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||||||
le parcours d'un chemin dans une mousse.
|
le parcours d'un chemin dans une mousse.
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||||||
\item [\texttt{dirs\_to\_note}]
|
\item [\texttt{dirs\_to\_note}]
|
||||||
Cette fonction prend une liste de directions, deux paramètres pour générer un
|
Cette fonction prend une liste de directions, deux paramètres pour générer un
|
||||||
tonnetz, une note de départ et retourne une liset de notes sous forme d'entiers
|
tonnetz, une note de départ et retourne une liste de notes sous forme d'entiers
|
||||||
également. On rend sous forme de note le parcours d'un chemin dans le tonnetz.
|
également. On rend sous forme de note le parcours d'un chemin dans le tonnetz.
|
||||||
\item [\texttt{dirs\_to\_coord}]
|
\item [\texttt{dirs\_to\_coord}]
|
||||||
Cette fonction prend une liste de directions, l'aire moyenne des bulles, les
|
Cette fonction prend une liste de directions, l'aire moyenne des bulles, les
|
||||||
|
@ -1402,37 +1348,26 @@ comparer avec un parcours dans la mousse.
|
||||||
\end{description}
|
\end{description}
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||||||
\section{Validation}
|
\section{Validation}
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|
Les mappings que nous avons présentés sont des propositions qui ont pour objectif
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d'explorer l'idée de la musification par rapport à la sonification classique.
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Nous avons ainsi proposé des approches reposant sur le rythme et la mélodie.
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Nous espérons que les exemples développés auront convaincu le lecteur qu'ils peuvent
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facilement être étendus afin de mettre en œuvre des accords, de la polyphonie, etc.
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Cette validation doit permettre d'établir à quel point un mapping musical est
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performant pour assister un sujet lors de l'analyse de l'évolution d'un système
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physique complexe.
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||||||
Chaque mapping a été testé avec différents paramètres et sur différents
|
Chaque mapping a été testé avec différents paramètres et sur différents
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||||||
échantillons de départ.
|
échantillons de départ.
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||||||
\subsection{Un protocole pour la validation}
|
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||||||
Nous proposons ici une idée de protocole à suivre pour la validation des données
|
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expérimentales obtenues.
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Les sujets sont assis dans un environnement isolé du bruit ambiant (chambre
|
Comme la sonification est une activité impliquant la perception humaine (à
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||||||
anéchoïde) face à un écran et à un dispositif de pointage qui leur permet
|
l'instar de la visualisation) comme finalité de sa production, il est primordial
|
||||||
de choisir une réponse parmi celles qui sont proposées.
|
de valider les résultats obtenus sur un grand nombre de sujet. Ainsi, on
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||||||
|
s'assure du fait que les résultats obtenus sont bien reproductibles et sont bien
|
||||||
% Les constantes sont les facteurs qui ne changent pas.
|
liés aux qualités de la technique plutôt qu'à des particularités d'un groupe
|
||||||
À chaque passation de la modalité « organisation spatiale », le sujet compare
|
d'individus.
|
||||||
les 2 échantillons sonores qui lui sont présentés et choisi (Gauche ou Droite)
|
|
||||||
celui qui répond le mieux à la question posée sur l'écran. Ces échantillons sont
|
|
||||||
issu de la sonification deux échantillons de donnée initiale, avec deux méthodes
|
|
||||||
et mapping des paramètres identiques. On enregistre le choix fait et on réitère
|
|
||||||
en changeant d'abord d'échantillons, de mapping puis de méthode.
|
|
||||||
|
|
||||||
À chaque passation de la modalité « évolution temporelle », le sujet doit
|
|
||||||
décider s'il a perçu un évènement particulier dans l'échantillon sonore qu'il
|
|
||||||
a entendu (échantillon de 5 à 10 secondes). Cet échantillon est le fruit de la
|
|
||||||
sonification de 4 itération de la simulation du murrissement d'une mousse, avec
|
|
||||||
la même méthode de sonification. On enregistre la réponse (positive, négative)
|
|
||||||
et on réitère en changeant d'échantillon, de mapping puis de méthode.
|
|
||||||
|
|
||||||
On cherche à déterminer quel mapping de chaque méthode M$_1$, M$_2$ et M$_3$
|
|
||||||
est le plus efficace pour que le sujet reconnaisse l'information.
|
|
||||||
|
|
||||||
Afin de limiter la fatigue des sujets, l'expérience ne doit pas durer plus de
|
|
||||||
15 minutes.
|
|
||||||
|
|
||||||
\subsection{Écoutes préliminaires}
|
\subsection{Écoutes préliminaires}
|
||||||
En utilisant M$_1$, nous pouvons d’ores et déjà entendre un épisode
|
En utilisant M$_1$, nous pouvons d’ores et déjà entendre un épisode
|
||||||
|
@ -1459,13 +1394,56 @@ brusquement et se vide au fur et à mesure que les bulles grossissent.
|
||||||
Avec M$_3$ et M$_4$, nous n'avons pas eu encore eu le temps d'effectuer
|
Avec M$_3$ et M$_4$, nous n'avons pas eu encore eu le temps d'effectuer
|
||||||
d'écoutes préliminaires.
|
d'écoutes préliminaires.
|
||||||
|
|
||||||
\section{Perspectives}
|
\subsection{Un protocole pour la validation}
|
||||||
De part la courte durée du stage et de part le côté fortement exploratoire du
|
Nous proposons ici une idée de protocole à suivre pour la validation des données
|
||||||
sujet, certaines parties n'ont été que partiellement traitées et d'autres n'ont
|
expérimentales obtenues.
|
||||||
été qu'entrevues. Voici quelques explications sur les points insuffisamment
|
|
||||||
abordés.
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||||||
|
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||||||
\subsection{Une amélioration des mapping}
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Les sujets sont assis dans un environnement isolé du bruit ambiant (chambre
|
||||||
|
anéchoïde) face à un écran et à un dispositif de pointage qui leur permet
|
||||||
|
de choisir une réponse parmi celles qui sont proposées.
|
||||||
|
|
||||||
|
% Les constantes sont les facteurs qui ne changent pas.
|
||||||
|
On effectue plusieurs passations (période pendant laquelle on teste l'effet d'un
|
||||||
|
paramètre sur un sujet) avec plusieurs modalités (paramètre que l'on teste).
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||||||
|
Pendant la modalité «~organisation spatiale~», on vérifie ce qu'un sujet peu
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||||||
|
reconnaître en prenant pour donnée du système en entrée un état du système à un
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|
instant donné. Dans la modalité «~évolution temporelle~», on prend pour donnée
|
||||||
|
une évolution du système.
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||||||
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|
||||||
|
À chaque passation de la modalité «~organisation spatiale~»,
|
||||||
|
le sujet compare les 2 échantillons sonores qui lui sont présentés et choisi
|
||||||
|
(Gauche ou Droite) celui qui répond le mieux à la question posée sur l'écran.
|
||||||
|
Ces échantillons sont issu de la sonification deux échantillons de donnée
|
||||||
|
initiale, avec deux méthodes et mapping des paramètres identiques. On enregistre
|
||||||
|
le choix fait et on réitère en changeant d'abord d'échantillons, de mapping puis
|
||||||
|
de méthode.
|
||||||
|
|
||||||
|
À chaque passation de la modalité « évolution temporelle », le sujet doit
|
||||||
|
décider s'il a perçu un évènement particulier dans l'échantillon sonore qu'il
|
||||||
|
a entendu (échantillon de 5 à 10 secondes). Cet échantillon est le fruit de la
|
||||||
|
sonification de 4 itération de la simulation du murrissement d'une mousse, avec
|
||||||
|
la même méthode de sonification. On enregistre la réponse (positive, négative)
|
||||||
|
et on réitère en changeant d'échantillon, de mapping puis de méthode.
|
||||||
|
|
||||||
|
On cherche à déterminer quel mapping de chaque méthode M$_1$, M$_2$ et M$_3$
|
||||||
|
est le plus efficace pour que le sujet reconnaisse l'information.
|
||||||
|
|
||||||
|
Afin de limiter la fatigue des sujets, l'expérience ne doit pas durer plus de
|
||||||
|
15 minutes.
|
||||||
|
|
||||||
|
\section{Perspectives}
|
||||||
|
De part la courte durée du stage et de part le côté fortement
|
||||||
|
exploratoire du sujet, certaines parties n'ont été que partiellement
|
||||||
|
traitées et d'autres n'ont été qu'entrevues. Une page web\footnote{%
|
||||||
|
\url{http://repmus.ircam.fr/blogteam/potier/list-of-parameter-mappings}}
|
||||||
|
~hébergée à l'\ircam\ permet d'écouter des échantillons sonores associées aux
|
||||||
|
méthodes M$_1$, M$_2$ et M$_3$ obtenus pendant l'implémentation.
|
||||||
|
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||||||
|
\bigskip
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||||||
|
Voici quelques explications sur les points insuffisamment abordés.
|
||||||
|
|
||||||
|
\begin{description}
|
||||||
|
\item[Vérification du graphe de voisinage]
|
||||||
Le premier point à aborder est celui de la comparaison entre une triangulation
|
Le premier point à aborder est celui de la comparaison entre une triangulation
|
||||||
de Delaunay et le voisinage \emph{réel} dans une mousse. Comme décrit dans
|
de Delaunay et le voisinage \emph{réel} dans une mousse. Comme décrit dans
|
||||||
§~\ref{subsec:musify}, nous utilisons une triangulation de Delaunay afin trouver
|
§~\ref{subsec:musify}, nous utilisons une triangulation de Delaunay afin trouver
|
||||||
|
@ -1475,6 +1453,7 @@ d'utiliser cette méthode comme approximation du voisinage, sachant que le
|
||||||
paramètre «~nombre de voisins~» est très important du point de vue des mousses
|
paramètre «~nombre de voisins~» est très important du point de vue des mousses
|
||||||
liquides en deux dimensions.
|
liquides en deux dimensions.
|
||||||
|
|
||||||
|
\item[Une extension de M$_1$]
|
||||||
Une seconde voie d'amélioration serait d'ajouter à M$_1$ une donnée locale en
|
Une seconde voie d'amélioration serait d'ajouter à M$_1$ une donnée locale en
|
||||||
plus du traitement global. Pour le moment, nous considérons chaque bulle comme
|
plus du traitement global. Pour le moment, nous considérons chaque bulle comme
|
||||||
des entités séparées et sans interactions les unes avec les autres. À l'instar
|
des entités séparées et sans interactions les unes avec les autres. À l'instar
|
||||||
|
@ -1487,18 +1466,45 @@ serait intéressant de rajouter une interaction entre chaque bulle en prenant en
|
||||||
compte les fréquences de résonnance de chacune afin d'amplifier ou d'inhiber ses
|
compte les fréquences de résonnance de chacune afin d'amplifier ou d'inhiber ses
|
||||||
voisines.
|
voisines.
|
||||||
|
|
||||||
\subsection{Une validation approfondie}
|
\item[Une validation approfondie]
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||||||
La partie de validation n'a malheureusement été que très peu traitée. Il est
|
La partie de validation n'a malheureusement été que très peu traitée. Il est
|
||||||
primordial de mener des campagnes de validation auprès de très nombreux sujets
|
primordial de mener des campagnes de validation auprès de très nombreux sujets
|
||||||
afin de valider statistiquement la pertinence des résultats.
|
afin de valider statistiquement la pertinence des résultats.
|
||||||
|
|
||||||
\subsection{Développement d'un cadre général}
|
\item[Développement d'un cadre général]
|
||||||
Comme amorcé avec la bibliothèque logicielle \musify, nous avons pour
|
Comme amorcé avec la bibliothèque logicielle \musify, nous avons pour
|
||||||
but de développer un environnement de sonification général permettant
|
but de développer un environnement de sonification général permettant
|
||||||
l'exploration d'un ensemble de données pour y trouver des relations, de manière
|
l'exploration d'un ensemble de données pour y trouver des relations, de manière
|
||||||
semi-automatique, interactive (modèle Human-In-The-Loop) et temps-réel afin que
|
semi-automatique, interactive (modèle Human-In-The-Loop) et temps-réel afin que
|
||||||
l'utilisateur puisse en permanence obtenir un retour sonore.
|
l'utilisateur puisse en permanence obtenir un retour sonore.
|
||||||
|
|
||||||
Ce cadre général vise à être développé dans un sujet de thèse déposé cette année
|
Ce cadre général vise à être développé dans un sujet de thèse déposé cette année
|
||||||
à l'\textsc{Édite} de Paris VI (annexe~\ref{anx:sujet}).
|
à l'ÉDITE de Paris VI (annexe~\ref{anx:sujet}).
|
||||||
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|
\item[Explorer plus de mapping]
|
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Par exemple, il faudrait explorer des variantes de M$_3$ avec des accords plutôt
|
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|
que des mélodies.
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\item[Surchage cognitive]
|
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Il serait intéressant de savoir jusqu'à quel point on peut superposer
|
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|
des informations différentes (comme dans M$_4$ : rythme, accord,
|
||||||
|
polyphonie, timbre, etc.) avant d'atteindre un point de surchage
|
||||||
|
cognitive~\cite{paas_cognitive_2004} (qui peut être tout autant un phénomène
|
||||||
|
masquage de fréquence), auquel cas il est inutile de continuer à «~empiler~»
|
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|
l'information.
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|
\item[Exploration des mappings]
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|
Comment explorer semi-automatiquement les mappings ? On pourrait faire défiler
|
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|
auditivement plusieur mapping différent du même processus et laisser l'auditeur
|
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|
choisir le plus approprié. Il faut concevoir une interface pour effectuer
|
||||||
|
semi-automatiquement la correspondance afin que l'auditeur puisse affiner
|
||||||
|
lui-même son écoute, parmi un dictionnaire de mapping existant. Il manque un
|
||||||
|
outil générique et très flexible (comme \texttt{gnuplot}) qui, à partir de
|
||||||
|
séries temporelles, produit de la musique (plutôt que des graphiques).
|
||||||
|
|
||||||
|
\item[Étude systématique des rapports 2D/3D]
|
||||||
|
Afin de pouvoir généraliser ensuite le modèle à trois dimensions, il serait
|
||||||
|
intéressant d'étudier en détail les projections de 3D vers 2D, avec une courbe
|
||||||
|
de Hilbert par exemple, par balayage (comme le principe du radar) ou par une
|
||||||
|
approche voisine de la tomographie discrète (reconstruction d'une image en 2D
|
||||||
|
par l'ensemble des projections du contour en 1D).
|
||||||
|
\end{description}
|
||||||
|
|
63
memoire.tex
63
memoire.tex
|
@ -25,13 +25,13 @@
|
||||||
\setsansfont [Mapping=tex−text]{Linux Biolinum O}
|
\setsansfont [Mapping=tex−text]{Linux Biolinum O}
|
||||||
\setmonofont [Mapping=tex−text]{Inconsolata}
|
\setmonofont [Mapping=tex−text]{Inconsolata}
|
||||||
|
|
||||||
\newcommand{\ircam}{\textsc{Ircam}}
|
\newcommand{\ircam}{IRCAM} % Acronyme (selon l'académie française)
|
||||||
\newcommand{\lps}{\textsc{Lps}}
|
\newcommand{\lps}{LPS} % Sigle, normalement avec des points mais c'est moche (idem)
|
||||||
\newcommand{\lisp}{\textsc{Lisp}}
|
\newcommand{\lisp}{LISP}
|
||||||
\newcommand{\modalys}{\textbf{Modalys}}
|
\newcommand{\modalys}{\textbf{Modalys}}
|
||||||
\newcommand{\openmusic}{\textbf{OpenMusic}}
|
\newcommand{\openmusic}{\textbf{OpenMusic}}
|
||||||
\newcommand{\musify}{\textbf{Musify}}
|
\newcommand{\musify}{\textbf{Musify}}
|
||||||
\newcommand{\mpri}{\textsc{Mpri}}
|
\newcommand{\mpri}{MPRI}
|
||||||
|
|
||||||
\newcommand{\todo}{\fbox{\texttt{todo}}}
|
\newcommand{\todo}{\fbox{\texttt{todo}}}
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -88,24 +88,55 @@ UMR 9912 - STMS \hfill UMR 8502 - Université Paris-Sud\\%
|
||||||
\publishers{\sc mpri}
|
\publishers{\sc mpri}
|
||||||
\maketitle
|
\maketitle
|
||||||
|
|
||||||
\vfill
|
\begin{center}
|
||||||
Stage encadré par :
|
Stage encadré par :\\[2ex]
|
||||||
\begin{itemize}
|
Wiebke \textsc{Drenckhan} (\lps/CNRS)\\
|
||||||
\item Moreno \textsc{Andreatta} (\ircam)
|
et\\
|
||||||
\item Wiebke \textsc{Drenckhan} (\lps)
|
Moreno \textsc{Andreatta} (\ircam/CNRS)\\[6ex]
|
||||||
\end{itemize}
|
Rapporteur :\\[2ex]
|
||||||
|
Gilles \textsc{Schaeffer}
|
||||||
|
\end{center}
|
||||||
|
|
||||||
\bigskip
|
|
||||||
Rapporteur :
|
|
||||||
\begin{itemize}
|
|
||||||
\item Gilles \textsc{Schaeffer}
|
|
||||||
\end{itemize}
|
|
||||||
\vfill
|
\vfill
|
||||||
|
|
||||||
\hfill{\small Document compilé le \today\ à \thistime}
|
\hfill{\small Document compilé le \today\ à \thistime}
|
||||||
\thispagestyle{empty}
|
\thispagestyle{empty}
|
||||||
\cleardoublepage
|
\cleardoublepage
|
||||||
|
|
||||||
|
% 1 page
|
||||||
|
\section*{Remerciements}
|
||||||
|
Je souhaite tout d'abord remercier mes encadrants officiels et officieux Wiebke
|
||||||
|
\textsc{Drenckhan}, Moreno \textsc{Andreatta} et Jean-Louis \textsc{Giavitto}
|
||||||
|
pour leur disponibilité, leur implication et leur expertise tout au long de ce
|
||||||
|
sujet très exploratoire et assez nouveau pour moi tant pour la forme que pour le
|
||||||
|
fond.
|
||||||
|
|
||||||
|
\medskip
|
||||||
|
Je tiens également à remercier Robert \textsc{Piéchaud} et Joël \textsc{Bensoam}
|
||||||
|
pour leur aide sur les aspects théoriques et pratiques liés à \modalys.
|
||||||
|
|
||||||
|
\medskip
|
||||||
|
Un grand merci à Jean \textsc{Bresson} et Carlos \textsc{Agon} pour leur
|
||||||
|
patience et leurs réponses à toutes mes questions concernant \openmusic.
|
||||||
|
|
||||||
|
\medskip
|
||||||
|
Je veux également remercier les thésards et post-doc que j'ai pu croiser à
|
||||||
|
l'\ircam\ et qui m'ont apportés leurs conseils : Sara \textsc{Adhitya} pour nos
|
||||||
|
discussions sur SUM, Louis \textsc{Bigo} pour les pointeurs sur les Tonnetz,
|
||||||
|
Laurent \textsc{Bonnasse-Gahot} pour ses suggestions éclairées à propos de
|
||||||
|
tuiles et de tremblement de terre ainsi que Philippe \textsc{Esling}.
|
||||||
|
|
||||||
|
\medskip
|
||||||
|
Je remercie enfin Gérard \textsc{Assayag} pour avoir soutenu mon projet de thèse
|
||||||
|
à l'ÉDITE, ainsi que Amandine, Benjamin, Eric, Jérémie, toute l'équipe du LPS
|
||||||
|
que j'ai eu la chance rencontrer et le personnel de l'IRCAM en général pour leur
|
||||||
|
bonne humeur au quotidien.
|
||||||
|
|
||||||
|
\medskip
|
||||||
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Je souhaite finalement remercier ma famille, mes amis et surtout Olivia pour
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tout l'amour dont elle m'entoure au quotidien.
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