diff --git a/content.tex b/content.tex index 565d4f4..0b28021 100644 --- a/content.tex +++ b/content.tex @@ -230,16 +230,15 @@ physique, les mousses liquides en deux dimensions. \label{fig:mousses-space} \end{figure} -Notre objet d'étude est un système complexe relativement bien connu -des physiciens\footnote{Ref needed} du \lps\ d'Orsay : il s'agit des -mousses liquides en deux dimensions (figure~\ref{fig:mousses-space} et -figure~\ref{fig:mousses-time}). Une mousse liquide est un mélange liquide-gaz, -par exemple de l'eau savonneuse et de l'air, constitué de poches de gaz -(bulles) dans le liquide. Les interfaces sont constituées de molécules à la -fois hydrophobes et hypdrophiles à travers lesquelles, suivant la pression, le -gaz d'une bulle passe à une autre. Au cours de l'évolution temporelle de la -mousse, certaines bulles grossissent et d'autres diminuent de volume, jusqu'à -disparaître. +Notre objet d'étude est un système complexe relativement bien connu des +physiciens du \lps\ d'Orsay : il s'agit des mousses liquides en deux dimensions +(figure~\ref{fig:mousses-space} et figure~\ref{fig:mousses-time}). Une mousse +liquide est un mélange liquide-gaz, par exemple de l'eau savonneuse et de +l'air, constitué de poches de gaz (bulles) dans le liquide. Les interfaces +sont constituées de molécules à la fois hydrophobes et hypdrophiles à travers +lesquelles, suivant la pression, le gaz d'une bulle passe à une autre. Au cours +de l'évolution temporelle de la mousse, certaines bulles grossissent et d'autres +diminuent de volume, jusqu'à disparaître. Si le comportement de ces mousses liquides est aujourd'hui bien connu, il n'en a pas toujours été ainsi. Il a fallu plusieurs années de recherche pour isoler @@ -404,8 +403,8 @@ comme la \emph{Set Theory}. Nous nous contenterons d'une description générale de cette théorie musicale. La formalisation musicale s'est accentuée à la fin du XX\ieme\ siècle avec l'utilisation d'outils algébriques pour décrire -les collections de hauteurs et de relatifs intervalles musicaux : la -\emph{Set Theory}~\cite{forte_structure_1973} \cite{rahn_basic_1987} +les collections de hauteurs et généraliser les intervalles musicaux : +la \emph{Set Theory}~\cite{forte_structure_1973} \cite{rahn_basic_1987} \cite{andreatta_autour_2008}. En rajoutant des opérations 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 algébriques sont @@ -760,7 +759,7 @@ de structure. Quatre méthodes (appelées mappings, en référence à la PMS) sont présentées dans cette section, d'abord très axées 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$_4$). +musification : rythmique (M$_2$), mélodique (M$_3$) et enfin musicale (M$_4$). Nous commencerons par établir les liens existants entre Tonnetz et Graphe de Cayley, notion nécessaire aux mappings à venir. @@ -1472,7 +1471,7 @@ primordial de mener des campagnes de validation auprès de très nombreux sujets afin de valider statistiquement la pertinence des résultats. \item[Développement d'un cadre général] -Comme amorcé avec la bibliothèque logicielle \musify, nous avons pour +Comme amrcé avec la bibliothèque logicielle \musify, nous avons pour but de développer un environnement de sonification général permettant 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 diff --git a/fiche-synthese.tex b/fiche-synthese.tex index 29846b2..dcc678a 100644 --- a/fiche-synthese.tex +++ b/fiche-synthese.tex @@ -1,45 +1,59 @@ -\documentclass[11pt]{article} - -\usepackage{xunicode}% for XeTex! -\usepackage{fontspec}% for XeTex! -\usepackage{xltxtra} % for XeTex! - -\usepackage[french]{babel} % -\usepackage{url} % -\setlength{\parskip}{0.3\baselineskip} - -\begin{document} -\title{De la sonification à la « musification » des systèmes complexes} -\author{Martin POTIER \and Moreno ANDREATTA (RepMus, IRCAM/CNRS)} -\date{19 août 2012} -\maketitle - -\pagestyle{empty} % -\thispagestyle{empty} +% \documentclass[11pt]{article} +% +% \usepackage{xunicode}% for XeTex! +% \usepackage{fontspec}% for XeTex! +% \usepackage{xltxtra} % for XeTex! +% +% \usepackage[french]{babel} % +% \usepackage{url} % +% \setlength{\parskip}{0.3\baselineskip} +% +% \begin{document} +% \title{De la sonification à la « musification » des systèmes complexes} +% \author{Martin POTIER \and Moreno ANDREATTA (RepMus, IRCAM/CNRS)} +% \date{19 août 2012} +% \maketitle +% +% \pagestyle{empty} % +% \thispagestyle{empty} %% Attention: pas plus d'un recto-verso! % Ne conservez pas les questions +\begin{abstract} +\section*{Fiche de synthèse} +\thispagestyle{empty} \subsection*{Le contexte général} -Ce rapport adresse la question de la sonification d'un système complexe. Cette -question vient du fait qu'il est dur de déterminer les paramètres descripteurs -d'un système complexe et il est par conséquent encore plus dur, si ce n'est -impossible, d'étudier un tel système avant d'en connaître ses observables -utiles. +% Ce rapport adresse la question de la sonification d'un système complexe. Cette +% question vient du fait qu'il est dur de déterminer les paramètres descripteurs +% d'un système complexe et il est par conséquent encore plus dur, si ce n'est +% impossible, d'étudier un tel système avant d'en connaître ses observables +% utiles. -La sonification est un domaine par essence pluridisciplinaire. Les travaux -notables sont ceux répertoriés dans l'ouvrage \emph{The Sonification -Handbook}\footnote{\url{http://sonification.de/handbook/}} de T. Hermann, A. -Hunt et J. Neuhoff. Différentes méthodes y sont normalisées avec leurs atouts et -domaine d'application. +Le travail de recherche présenté dans ce mémoire essaye de montrer la pertinence +de l'utilisation de processus musicaux pour l'analyse de l'évolution de systèmes +dynamiques complexe. La sonification est un domaine récent qui s'appuie +sur des processus sonores afin d'analyser le comportement d'un système, à +l'instar de la visualisation scientifique qui s'appuie sur la présentation +graphique de données scientifiques. Ici, nous faisons une étape supplémentaire +en nous appuyant sur des structures musicales, au-dessus des structures +sonores, afin de mettre en évidence des régularités dans des séries temporelles +caractérisant l'évolution d'un système complexe particulier : les mousses +liquides. La sonification est un domaine par essence pluridisciplinaire. Les +travaux notables sont ceux répertoriés dans l'ouvrage \emph{The Sonification +Handbook} (\url{http://sonification.de/handbook/}) de T. Hermann, A. Hunt et J. +Neuhoff. Différentes méthodes y sont normalisées avec leurs atouts et domaine +d'application. \subsection*{Le problème étudié} %Quelle est la question que vous avez abordée ? -Nous estimons que l'utilisation de la sonification d'un système complexe -peut-être améliorée. %Pourquoi est-elle importante, à quoi cela sert-il d'y répondre ? -Le cas échéant, la découverte des observables pertinents et par conséquent des -lois de ce système permettent son étude et ainsi sa compréhension. +Notre objectif est de fournir aux physiciens un outil permettant d'explorer +des données expérimentales et de mettre en évidence les régularités dans la +trajectoire d'un système dynamique complexe. Plus précisément, nous nous +appuyons sur les caractéristiques du système auditif humain afin de (a) +caractériser le degré d'ordre de l'organisation spatiale du système et (b) +repérer les épisodes catastrophiques lors de l'évolution temporelle du système. %Est-ce un nouveau problème ? %Si non, pourquoi pensiez-vous pouvoir apporter une contribution originale ? @@ -50,22 +64,40 @@ découvrir les paramètres descripteurs d'un système complexe. \subsection*{La contribution proposée} %Qu'avez vous proposé comme solution à cette question ? -Nous utilisons les mousses liquides en deux dimensions en exemple et nous -proposons la voie de la musification. En effet la musique a de bonnes propriétés -: elle est intrinsèquement multi-échelle, on y trouve des notes, des mesures, -des phrases et des structures de bien plus haut niveau comme les voix, les -tonalités. Ces structures sont facilement et \emph{simultanément} perçues par le -système auditif, ce qui permet d'analyser et de découvrir les lois d'un système -en écoutant sa musification. +Notre cas d'étude est celui des mousses liquides en deux dimensions et nous +proposons une approche nouvelle : la musification. La musification, étend +l'approche de la sonification en s'appuyant sur les structures musicales +complémentaires des structures sonores : intrinsèquement multi-échelle, la +musique permet de rendre compte de phénomènes à plusieurs échelles (notes, +mesures, phrases ; et parallèlement voix, tonalités). Ces structures sont +facilement et simultanément perçues par le système auditif, ce qui est approprié +à rendre compte des données d'un systèmes à plusieurs échelles. -De plus, les techniques d'analyses musicales récentes comme la \emph{Set -Theory} et les \emph{Tonnetz} nous fournissent des outils formels (à la fois -géométriques et algébriques) pour former un pont entre système complexe et -musique. +Une de nos contribution principales est une méthode permettant de rendre compte +musicalement du "défaut d'héxagonalité" des réseaux formés par les bulles de +la mousse. Le type de mousse que nous étudions évolue vers un réseau hexagonal +régulier et, en nous appuyant sur la notion de Tonnetz, nous avons développé +un outil permettant de relier l'évolution de la mousse à la déformation d'une +phrase musicale. + +% Nous utilisons les mousses liquides en deux dimensions en exemple et nous +% proposons la voie de la musification. En effet la musique a de bonnes propriétés +% : elle est intrinsèquement multi-échelle, on y trouve des notes, des mesures, +% des phrases et des structures de bien plus haut niveau comme les voix, les +% tonalités. Ces structures sont facilement et \emph{simultanément} perçues par le +% système auditif, ce qui permet d'analyser et de découvrir les lois d'un système +% en écoutant sa musification. + +% De plus, les techniques d'analyses musicales récentes comme la \emph{Set +% Theory} et les \emph{Tonnetz} nous fournissent des outils formels (à la fois +% géométriques et algébriques) pour former un pont entre système complexe et +% musique et mettre au point des méthodes (quatre sont proposées) pour +% \emph{musifier} le système. %Attention, pas de technique, seulement les grandes idées ! %Soignez particulièrement la description de la démarche \emph{scientifique}. \subsection*{Les arguments en faveur de sa validité} +\thispagestyle{empty} %Qu'est-ce qui montre que cette solution est une bonne solution ? %Des expériences, des corollaires ? @@ -74,16 +106,18 @@ déterminer avec le bon paramètre un moment de l'évolution temporelle du syst %Commentez la \emph{robustesse} de votre proposition : Notre proposition est fondée sur la nature structurée, naturelle et commune de -la musique (occidentale) ce qui rend notre solution reproductible et efficace. +la musique (occidentale), ce qui rend notre approche suffisamment reproductible +et relativement efficace, même à un auditeur naïf des théories musicales. %comment la validité de la solution dépend-elle des hypothèses de travail ? -Cette dernière est dépendante en partie des habitudes culturelles musicales -et seulement dans ce cas demande de l'apprentissage. +Notre approche est cependant dépendante en partie des habitudes culturelles +musicales et seulement dans ce cas demande de l'apprentissage. \subsection*{Le bilan et les perspectives} %Et après ? En quoi votre approche est-elle générale ? -Notre approche donne des résultats encourageants et il faut impérativement -continuer dans cette voie. +Le travail effectué ici est un travail préliminaire qui vise à explorer, pour la +première fois, la notion de musification (au-delà de la sonification) et il faut +impérativement continuer dans cette voie. %Qu'est-ce que votre contribution a apporté au domaine ? %Que faudrait-il faire maintenant ? Il reste beaucoup de validation ainsi que l'extension et la mise en pratique @@ -91,4 +125,6 @@ des méthodes présentées. %Quelle est la bonne \emph{prochaine} question ? La prochaine question est celle de la navigation parmi les méthodes proposées pour la recherche exploratoire de relations dans un système complexe. -\end{document} + +\end{abstract} +% \end{document} diff --git a/memoire.tex b/memoire.tex index 4701427..d99c4d7 100644 --- a/memoire.tex +++ b/memoire.tex @@ -97,12 +97,13 @@ Rapporteur :\\[2ex] Gilles \textsc{Schaeffer} \end{center} -\vfill -\hfill{\small Document compilé le \today\ à \thistime} +% \vfill +% \hfill{\small Document compilé le \today\ à \thistime} \thispagestyle{empty} \cleardoublepage % 1 page +~\vfill \section*{Remerciements} Je souhaite tout d'abord remercier mes encadrants officiels et officieux Wiebke \textsc{Drenckhan}, Moreno \textsc{Andreatta} et Jean-Louis \textsc{Giavitto} @@ -127,21 +128,19 @@ 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. +à l'ÉDITE, ainsi que Amandine et Grégoire (pour les relectures) et 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 Je souhaite finalement remercier ma famille, mes amis et surtout Olivia pour tout l'amour dont elle m'entoure au quotidien. \thispagestyle{empty} +~\vfill \cleardoublepage % 2 pages -\begin{abstract} - -\end{abstract} -\thispagestyle{empty} +\include{fiche-synthese} \cleardoublepage \tableofcontents