遺傳算法在計(jì)算機(jī)輔助樂曲創(chuàng)作中的研究與應(yīng)用.pdf

1、遺傳算法是1975年,由美國(guó)Michigan大學(xué)的J.Holland教授提出的.是一種借鑒生物界自然選擇和自然遺傳機(jī)理的隨機(jī)化搜索算法.近30多年來,由于遺傳算法求解復(fù)雜優(yōu)化問題的巨大潛力及其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的成功,這種算法受到了廣泛的關(guān)注和研究.已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、信息技術(shù)及工程實(shí)踐等諸多方面,是21世紀(jì)有關(guān)智能計(jì)算中的關(guān)鍵技術(shù)之一. 計(jì)算機(jī)輔助作曲是試圖使用某個(gè)形式化的過程,以使人(或作曲家)在利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行音樂創(chuàng)

2、作時(shí)的介入程度達(dá)到最小的研究.探索計(jì)算機(jī)輔助作曲的問題可以使我們了解和模擬作曲家在從事音樂創(chuàng)作這一特殊過程中的思維方式,是人工智能在藝術(shù)領(lǐng)域的重要應(yīng)用.基于計(jì)算機(jī)算法輔助作曲的技術(shù)研究而開發(fā)的作曲系統(tǒng)所創(chuàng)作出的不同形式的音樂作品也是對(duì)作曲家創(chuàng)作的有益補(bǔ)充. 遺傳算法輔助樂曲創(chuàng)作是將進(jìn)化計(jì)算技術(shù)與藝術(shù)創(chuàng)作相結(jié)合.隨著"現(xiàn)代音樂"提出了"音樂即聲音"返璞歸真的思想,單靠作曲家們的辛勤工作完全實(shí)現(xiàn)的難度進(jìn)一步加大.所以利用遺傳算法處理復(fù)

3、雜優(yōu)化問題的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行輔助樂曲創(chuàng)作,即成了解決這類問題的一個(gè)新思路.目前,.在國(guó)內(nèi)這一方向的研究還比較少,但是在國(guó)外該方向的研究非?；钴S.所以我們有必要加大這方面的研究力度,將國(guó)際先進(jìn)的計(jì)算機(jī)作曲技術(shù)與我國(guó)豐富的兒歌、民歌相結(jié)合,創(chuàng)作出具有民族特色的計(jì)算機(jī)輔助作曲系統(tǒng).因此,遺傳算法作曲系統(tǒng)的研究是可行且具有重要意義的.本文主要工作如下:(1) 根據(jù)傳統(tǒng)的遺傳算法作曲,結(jié)合交互式遺傳算法技術(shù)進(jìn)行樂曲進(jìn)化,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證效果.由于采用了交

4、互式技術(shù),在樂曲進(jìn)化過程中加入了人工評(píng)判,可以在一定程度上反映使用者的主觀思想,并提高樂曲的"音樂性".(2) 將20世紀(jì)西方作曲技法中的"模型音樂"技術(shù)與遺傳算法相結(jié)合,提出一種新的生成樂曲的模式,并且進(jìn)行了實(shí)現(xiàn).(3) 以遺傳算法為基礎(chǔ),結(jié)合人機(jī)交互技術(shù)、學(xué)習(xí)機(jī)制,采用分布式結(jié)構(gòu)等多種技術(shù)設(shè)計(jì)了兒歌作曲系統(tǒng).本系統(tǒng)通過使用學(xué)習(xí)機(jī)制,確保歌曲的產(chǎn)生和進(jìn)化具有兒童歌曲的特征;采用了"挑選式"的人機(jī)交互技術(shù),在保證交互式遺傳算法優(yōu)點(diǎn)的