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@ -230,16 +230,15 @@ physique, les mousses liquides en deux dimensions.
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\label{fig:mousses-space}
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\end{figure}
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Notre objet d'étude est un système complexe relativement bien connu
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des physiciens\footnote{Ref needed} du \lps\ d'Orsay : il s'agit des
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mousses liquides en deux dimensions (figure~\ref{fig:mousses-space} et
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figure~\ref{fig:mousses-time}). Une mousse liquide est un mélange liquide-gaz,
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par exemple de l'eau savonneuse et de l'air, constitué de poches de gaz
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(bulles) dans le liquide. Les interfaces sont constituées de molécules à la
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fois hydrophobes et hypdrophiles à travers lesquelles, suivant la pression, le
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gaz d'une bulle passe à une autre. Au cours de l'évolution temporelle de la
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mousse, certaines bulles grossissent et d'autres diminuent de volume, jusqu'à
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disparaître.
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Notre objet d'étude est un système complexe relativement bien connu des
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physiciens du \lps\ d'Orsay : il s'agit des mousses liquides en deux dimensions
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(figure~\ref{fig:mousses-space} et figure~\ref{fig:mousses-time}). Une mousse
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liquide est un mélange liquide-gaz, par exemple de l'eau savonneuse et de
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l'air, constitué de poches de gaz (bulles) dans le liquide. Les interfaces
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sont constituées de molécules à la fois hydrophobes et hypdrophiles à travers
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lesquelles, suivant la pression, le gaz d'une bulle passe à une autre. Au cours
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de l'évolution temporelle de la mousse, certaines bulles grossissent et d'autres
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diminuent de volume, jusqu'à disparaître.
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Si le comportement de ces mousses liquides est aujourd'hui bien connu, il n'en
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a pas toujours été ainsi. Il a fallu plusieurs années de recherche pour isoler
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@ -404,8 +403,8 @@ comme la \emph{Set Theory}.
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Nous nous contenterons d'une description générale de cette théorie
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musicale. La formalisation musicale s'est accentuée à la fin du
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XX\ieme\ siècle avec l'utilisation d'outils algébriques pour décrire
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les collections de hauteurs et de relatifs intervalles musicaux : la
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\emph{Set Theory}~\cite{forte_structure_1973} \cite{rahn_basic_1987}
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les collections de hauteurs et généraliser les intervalles musicaux :
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la \emph{Set Theory}~\cite{forte_structure_1973} \cite{rahn_basic_1987}
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\cite{andreatta_autour_2008}. En rajoutant des opérations algébriques à l'espace
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des hauteurs on obtient un couple (ensemble, structure) nous ouvrant l'accès
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à la théorie des groupes. Les opérations ensemblistes et algébriques sont
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@ -760,7 +759,7 @@ de structure.
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Quatre méthodes (appelées mappings, en référence à la PMS) sont présentées dans
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cette section, d'abord très axées sur la sonification traditionnelle (M$_1$,
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un seul niveau de description) puis plus structurées dans l'optique d'une
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musification : rythmique (M$_2$), mélodique (M$_3$) et enfin musicaux (M$_4$).
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musification : rythmique (M$_2$), mélodique (M$_3$) et enfin musicale (M$_4$).
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Nous commencerons par établir les liens existants entre Tonnetz et Graphe de
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Cayley, notion nécessaire aux mappings à venir.
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@ -1472,7 +1471,7 @@ primordial de mener des campagnes de validation auprès de très nombreux sujets
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afin de valider statistiquement la pertinence des résultats.
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\item[Développement d'un cadre général]
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Comme amorcé avec la bibliothèque logicielle \musify, nous avons pour
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Comme amrcé avec la bibliothèque logicielle \musify, nous avons pour
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but de développer un environnement de sonification général permettant
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l'exploration d'un ensemble de données pour y trouver des relations, de manière
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semi-automatique, interactive (modèle Human-In-The-Loop) et temps-réel afin que
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@ -1,45 +1,59 @@
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\documentclass[11pt]{article}
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\usepackage{xunicode}% for XeTex!
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\usepackage{fontspec}% for XeTex!
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\usepackage{xltxtra} % for XeTex!
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\usepackage[french]{babel} %
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\usepackage{url} %
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\setlength{\parskip}{0.3\baselineskip}
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\begin{document}
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||||
\title{De la sonification à la « musification » des systèmes complexes}
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\author{Martin POTIER \and Moreno ANDREATTA (RepMus, IRCAM/CNRS)}
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\date{19 août 2012}
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\maketitle
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\pagestyle{empty} %
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\thispagestyle{empty}
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% \documentclass[11pt]{article}
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%
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% \usepackage{xunicode}% for XeTex!
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% \usepackage{fontspec}% for XeTex!
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% \usepackage{xltxtra} % for XeTex!
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%
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% \usepackage[french]{babel} %
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% \usepackage{url} %
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% \setlength{\parskip}{0.3\baselineskip}
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%
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% \begin{document}
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||||
% \title{De la sonification à la « musification » des systèmes complexes}
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% \author{Martin POTIER \and Moreno ANDREATTA (RepMus, IRCAM/CNRS)}
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% \date{19 août 2012}
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% \maketitle
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%
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% \pagestyle{empty} %
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% \thispagestyle{empty}
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%% Attention: pas plus d'un recto-verso!
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% Ne conservez pas les questions
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\begin{abstract}
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\section*{Fiche de synthèse}
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\thispagestyle{empty}
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\subsection*{Le contexte général}
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||||
Ce rapport adresse la question de la sonification d'un système complexe. Cette
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question vient du fait qu'il est dur de déterminer les paramètres descripteurs
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d'un système complexe et il est par conséquent encore plus dur, si ce n'est
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impossible, d'étudier un tel système avant d'en connaître ses observables
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utiles.
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||||
% Ce rapport adresse la question de la sonification d'un système complexe. Cette
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||||
% 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
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||||
% impossible, d'étudier un tel système avant d'en connaître ses observables
|
||||
% utiles.
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||||
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||||
La sonification est un domaine par essence pluridisciplinaire. Les travaux
|
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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
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domaine d'application.
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||||
Le travail de recherche présenté dans ce mémoire essaye de montrer la pertinence
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de l'utilisation de processus musicaux pour l'analyse de l'évolution de systèmes
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dynamiques complexe. La sonification est un domaine récent qui s'appuie
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sur des processus sonores afin d'analyser le comportement d'un système, à
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l'instar de la visualisation scientifique qui s'appuie sur la présentation
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graphique de données scientifiques. Ici, nous faisons une étape supplémentaire
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en nous appuyant sur des structures musicales, au-dessus des structures
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sonores, afin de mettre en évidence des régularités dans des séries temporelles
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||||
caractérisant l'évolution d'un système complexe particulier : les mousses
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||||
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
|
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d'application.
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\subsection*{Le problème étudié}
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%Quelle est la question que vous avez abordée ?
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Nous estimons que l'utilisation de la sonification d'un système complexe
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peut-être améliorée.
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%Pourquoi est-elle importante, à quoi cela sert-il d'y répondre ?
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Le cas échéant, la découverte des observables pertinents et par conséquent des
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lois de ce système permettent son étude et ainsi sa compréhension.
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Notre objectif est de fournir aux physiciens un outil permettant d'explorer
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des données expérimentales et de mettre en évidence les régularités dans la
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trajectoire d'un système dynamique complexe. Plus précisément, nous nous
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appuyons sur les caractéristiques du système auditif humain afin de (a)
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caractériser le degré d'ordre de l'organisation spatiale du système et (b)
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repérer les épisodes catastrophiques lors de l'évolution temporelle du système.
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%Est-ce un nouveau problème ?
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%Si non, pourquoi pensiez-vous pouvoir apporter une contribution originale ?
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@ -50,22 +64,40 @@ découvrir les paramètres descripteurs d'un système complexe.
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\subsection*{La contribution proposée}
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%Qu'avez vous proposé comme solution à cette question ?
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Nous utilisons les mousses liquides en deux dimensions en exemple et nous
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proposons la voie de la musification. En effet la musique a de bonnes propriétés
|
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: 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
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en écoutant sa musification.
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Notre cas d'étude est celui des mousses liquides en deux dimensions et nous
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proposons une approche nouvelle : la musification. La musification, étend
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l'approche de la sonification en s'appuyant sur les structures musicales
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complémentaires des structures sonores : intrinsèquement multi-échelle, la
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musique permet de rendre compte de phénomènes à plusieurs échelles (notes,
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mesures, phrases ; et parallèlement voix, tonalités). Ces structures sont
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facilement et simultanément perçues par le système auditif, ce qui est approprié
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à rendre compte des données d'un systèmes à plusieurs échelles.
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||||
De plus, les techniques d'analyses musicales récentes comme la \emph{Set
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Theory} et les \emph{Tonnetz} nous fournissent des outils formels (à la fois
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géométriques et algébriques) pour former un pont entre système complexe et
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musique.
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Une de nos contribution principales est une méthode permettant de rendre compte
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musicalement du "défaut d'héxagonalité" des réseaux formés par les bulles de
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la mousse. Le type de mousse que nous étudions évolue vers un réseau hexagonal
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régulier et, en nous appuyant sur la notion de Tonnetz, nous avons développé
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un outil permettant de relier l'évolution de la mousse à la déformation d'une
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phrase musicale.
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% Nous utilisons les mousses liquides en deux dimensions en exemple et nous
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||||
% proposons la voie de la musification. En effet la musique a de bonnes propriétés
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||||
% : 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
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||||
% en écoutant sa musification.
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||||
% De plus, les techniques d'analyses musicales récentes comme la \emph{Set
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||||
% Theory} et les \emph{Tonnetz} nous fournissent des outils formels (à la fois
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||||
% géométriques et algébriques) pour former un pont entre système complexe et
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||||
% musique et mettre au point des méthodes (quatre sont proposées) pour
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% \emph{musifier} le système.
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%Attention, pas de technique, seulement les grandes idées !
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%Soignez particulièrement la description de la démarche \emph{scientifique}.
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\subsection*{Les arguments en faveur de sa validité}
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\thispagestyle{empty}
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%Qu'est-ce qui montre que cette solution est une bonne solution ?
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%Des expériences, des corollaires ?
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@ -74,16 +106,18 @@ déterminer avec le bon paramètre un moment de l'évolution temporelle du syst
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%Commentez la \emph{robustesse} de votre proposition :
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Notre proposition est fondée sur la nature structurée, naturelle et commune de
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la musique (occidentale) ce qui rend notre solution reproductible et efficace.
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la musique (occidentale), ce qui rend notre approche suffisamment reproductible
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et relativement efficace, même à un auditeur naïf des théories musicales.
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%comment la validité de la solution dépend-elle des hypothèses de travail ?
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Cette dernière est dépendante en partie des habitudes culturelles musicales
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et seulement dans ce cas demande de l'apprentissage.
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Notre approche est cependant dépendante en partie des habitudes culturelles
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musicales et seulement dans ce cas demande de l'apprentissage.
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\subsection*{Le bilan et les perspectives}
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%Et après ? En quoi votre approche est-elle générale ?
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Notre approche donne des résultats encourageants et il faut impérativement
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continuer dans cette voie.
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Le travail effectué ici est un travail préliminaire qui vise à explorer, pour la
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première fois, la notion de musification (au-delà de la sonification) et il faut
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impérativement continuer dans cette voie.
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%Qu'est-ce que votre contribution a apporté au domaine ?
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%Que faudrait-il faire maintenant ?
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Il reste beaucoup de validation ainsi que l'extension et la mise en pratique
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@ -91,4 +125,6 @@ des méthodes présentées.
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%Quelle est la bonne \emph{prochaine} question ?
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La prochaine question est celle de la navigation parmi les méthodes proposées
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pour la recherche exploratoire de relations dans un système complexe.
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\end{document}
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\end{abstract}
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% \end{document}
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17
memoire.tex
17
memoire.tex
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@ -97,12 +97,13 @@ Rapporteur :\\[2ex]
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Gilles \textsc{Schaeffer}
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\end{center}
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\vfill
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\hfill{\small Document compilé le \today\ à \thistime}
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% \vfill
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% \hfill{\small Document compilé le \today\ à \thistime}
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\thispagestyle{empty}
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\cleardoublepage
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% 1 page
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~\vfill
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\section*{Remerciements}
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Je souhaite tout d'abord remercier mes encadrants officiels et officieux Wiebke
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\textsc{Drenckhan}, Moreno \textsc{Andreatta} et Jean-Louis \textsc{Giavitto}
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@ -127,21 +128,19 @@ tuiles et de tremblement de terre ainsi que Philippe \textsc{Esling}.
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\medskip
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||||
Je remercie enfin Gérard \textsc{Assayag} pour avoir soutenu mon projet de thèse
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||||
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
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||||
bonne humeur au quotidien.
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||||
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
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||||
personnel de l'IRCAM en général pour leur bonne humeur au quotidien.
|
||||
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||||
\medskip
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||||
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}
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||||
\thispagestyle{empty}
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||||
\include{fiche-synthese}
|
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\cleardoublepage
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||||
\tableofcontents
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||||
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