引入审美觉知机制的音乐创造性计算模型及其应用实现

项目主要根据当代认知神经科学的研究成果与艺术创造中情感驱动作用的原则，在已有音乐创造性计算模型的研究成果基础上，通过引入非线性混沌动力学理论和觉知计算方法，构建了一个能够自发生成音乐动机并且具有审美评判机制的音乐创造性计算模型，并主要用于古琴乐曲的机器创作应用中。研究内容包括：提出了基于情感模式自发产生音乐动机的计算方法、给出了音乐审美评判的计算原理、建立了完整的音乐创造性计算模型、将提出的模型具体应用到古琴音乐的机器创作之中等多个方面。.首先，我们引入了刺激唤起理论的相关结论来构建短时审美模型,该理论认为偏好与唤起的关系呈现倒 U形相关，即刺激伴随中度唤起获得最大的偏好。由于节奏序列可以用一组0/1串表示，称为0/1审美过程，我们定义了一族短时审美愉悦度函数来刻画0/1审美过程，并讨论了0/1审美的层次与意义。.其次，对于作曲过程中创造力与情感的关系进行深入的研究探讨，从混沌动力学的角度来分析创造力的模拟问题。我们使用非线性动力学方程组解决情感的激发机制；利用类埃农映射的特点，对于情感的波动变化进行建模，并着重分析了情感对于音乐灵感可能产生的影响，进而通过情感的变化自动产生动机，彻底改变了传统的动机生成形式。.接着，我们实现了基于遗传算法的音乐自动扩展方法。针对遗传算法在该领域中的应用以及研究对象的特点，利用遗传算法的优势将动机、审美、音乐结构等各个部分有机组合，形成完整作曲框架。与一些传统的作曲系统相比，我们的方法不再局限于产生乐曲的零散片段，而是更关注音乐的整体效果；此外，我们的方法也较好地解决了音乐的审美判定问题。.最后，我们将上述研究成果应用于古琴音乐的创作与打谱之中。一方面开展了古琴打谱计算机辅助系统的相关工作，并从人类审美觉知机制的基本问题出发，提出一种基于短时审美模型的音乐节奏标注算法。另一方面，我们提出了将DLA生长机理引入到HPP规则中，以琴曲的创作规则为指导，构造了凝聚元胞机模型，实现琴曲的情感化创作。.总之，很明显，我们的项目研究，一方面对于推动创造性计算模型的发展，从而带动基于认知机理的计算模型及应用技术的发展具有重要的科学意义；另一方面，开展的具体音乐计算模型研究，对于推动算法作曲新方法的革新发展，具有重要学术价值，以及将提出的模型应用到古琴乐曲的机器创作中去，为推动古琴艺术的数字化保护、传播和发展，还有着重要的实用价值。