PHP का उपयोग संगीत लेखन

मैं प्रायिकता सिद्धांत, कृत्रिम बुद्धिमत्ता या मशीन लर्निंग का विशेषज्ञ नहीं हूं और प्राथमिक संगीत के पाठ को लंबे समय से भुला दिया गया है। लेकिन अगर आप मुझे 10 मिनट लेते हैं, तो आप पाएंगे कि ज्ञान की एक छोटी आपूर्ति भी रचनात्मक रूप से लागू होने पर प्रभावशाली परिणाम दे सकती है। मैं आपके साथ साझा करना चाहता हूं कि पीएचपी को संगीत बनाने का तरीका कैसे सिखाएं।

उदाहरण के लिए, यह:



आप PHP में उत्पन्न मेलोडी देखते हैं। हां, निश्चित रूप से, यह माधुर्य सबसे यादगार में से एक नहीं है, लेकिन यह बदसूरत नहीं है। और आश्चर्य की बात यह है कि नोटों के इस क्रम को बनाने वाला कोड काफी कम है।

तो क्या चल रहा है? संक्षेप में, संगीत डेटा का विश्लेषण लिपि द्वारा "सीखने" के लिए किया जाता है ताकि यह समझा जा सके कि कौन से अंतराल सुखद धुन बनाते हैं। तब स्क्रिप्ट एक नई रचना का निर्माण करती है, जो उनके ज्ञान के आधार पर ऊंचाइयों को चुनती है। तकनीकी रूप से बोलना, स्क्रिप्ट मेलोडिक अंतराल की एक संभाव्यता मानचित्र की गणना करता है और एक नया अनुक्रम उत्पन्न करने के लिए मार्कोव प्रक्रिया को लागू करता है।

दिग्गजों के कंधों पर खड़ा है

संगीत रचना कुछ भी नहीं से आता है। बाख बक्तेहुदे और विवाल्डी से प्रभावित थे। चोपिन लिसेस्ट और वैग्नर से प्रभावित थे। मोजार्ट और हेडन ने बीथोवेन को पढ़ाया। कार्य के विभिन्न भागों में एक ही राग वाक्यांश पाया जा सकता है। Orpheus और Eurydice Gluck और गान गैर Dignus का मकसद आम संगीत वाक्यांश हैं।



यदि आप PHP को नेत्रहीन लिखने के लिए कहते हैं, तो परिणाम बहुत अच्छे नहीं हैं। प्रमाण के रूप में, मैं नोटों के साथ rand() फ़ंक्शन के लिए सफल कॉल के यादृच्छिक मूल्यों की तुलना करके एक राग देता हूं।



यदि आप डोडेकाफोनिया की तकनीक नहीं जानते हैं, तो प्रेरणा और समझने के लिए शास्त्रीय रचनाओं से शुरू करना बेहतर है।

ऐसा करने के लिए, मैंने पहली बार वैज्ञानिक पिच पदनाम प्रणाली का उपयोग करके संगीत के कई हिस्सों के माधुर्य को फिर से लिखा। मैंने नोटों की अवधि से परेशान नहीं किया। इसके बजाय, मैंने ध्वनि की बहुत पिच पर ध्यान केंद्रित किया। "इससे पहले कि सामान्य नोट्स से पहला ऑक्टेव C4 के रूप में दर्ज किया गया था (जहां C नोट का नाम है, 4 ऑक्टेव है), नोट 'C # 4' के ऊपर आधा टोन है, D4 के ऊपर एक और आधा टोन है, और इसी तरह, मेलोडी (यहाँ) टैंटम एर्गो के पहले 8 उपाय इस तरह लिखे गए थे:



A4 C5 G4 A4 G4 A#4 D5 A4 B4 A4 C5 D5 C5 G4 B4 B4 C5

अब मेरे पास नोट्स का एक क्रम है जो पार्स करना आसान है और जिसे मैं विश्लेषण के लिए भी आसानी से उपयोग कर सकता हूं। उदाहरण के लिए, कौन सा नोट सबसे अधिक संभावना ए 4 का अनुसरण करता है?

A4 C5 G4 A4 G4 A#4 D5 A4 B4 A4 C5 D5 C5 G4 B4 B4 C5

जो अंततः देता है:

C5 G4 B4 C5

हम देखते हैं कि 50% मामलों में नोट C5 है, 25% मामलों में यह C4 है, और 25% मामलों में यह B4 है।

यह प्रक्रिया गर्म और जीवंत संगीत को कुछ बनाती है केवल एक कंप्यूटर अपने ठंडे और असंवेदनशील गणितीय सार के साथ समझता है।

डॉक्टर मार्कोव को बुला रहे हैं

हम निर्धारक प्रणालियों से परिचित हैं - वे प्रणालियां जहां एक ही इनपुट हमेशा एक ही परिणाम देता है। जोड़ एक नियतात्मक कार्य है जिसमें 2 और 4 इनपुट पर हमेशा 6 देंगे। स्टोकेस्टिक सिस्टम, इसके विपरीत, यादृच्छिकता के एक निश्चित स्तर के साथ व्यवहार करते हैं। एक ही इनपुट से पूरी तरह से अलग परिणाम हो सकते हैं, उदाहरण के लिए array_rand() फ़ंक्शन के साथ। संगीत की रचना में मौका का एक तत्व है। यदि ऐसा नहीं है, तो कोई भी संगीतकार, जो F4 के नोट से मिला है, इसे समान रूप से जारी रखेगा, जिससे पॉप गायकों के अतुलनीय राजवंश के लिए एक और हिट बन जाएगी। लेकिन मौका फिर भी अपने स्वयं के सुधार करता है, इस तथ्य के बावजूद कि, अवचेतन स्तर पर, संगीतकार समझता है कि सुनने के लिए कौन से संयोजन प्रसन्न हैं।

एक स्टोकेस्टिक प्रणाली का एक ज्वलंत उदाहरण जो संगीत की रचना करने वाली एक स्क्रिप्ट से भी संबंधित है, मार्कोव प्रक्रिया है (गणितज्ञ आंद्रेई मार्कोव के नाम पर जिन्होंने न केवल इसका अध्ययन किया, बल्कि एक शानदार दाढ़ी भी बढ़ाई)। यहाँ कैसे निक Didkovsky बताते हैं :

मार्कोव विश्लेषण घटनाओं के अनुक्रम की जांच करता है और इसके बाद किसी एकल घटना के रुझानों का विश्लेषण करता है। इस विश्लेषण का उपयोग करके, आप यादृच्छिक और उसी समय संबंधित घटनाओं का एक नया अनुक्रम बना सकते हैं जो मूल के समान दिखते हैं। मार्कोव प्रक्रिया संबंधित यादृच्छिक घटनाओं का विश्लेषण करने में उपयोगी है, अर्थात। ऐसी घटनाएं जो अतीत की घटनाओं से संबंधित हैं।

अवधारणा को चित्रित करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला एक पारंपरिक उदाहरण एक मौसम पूर्वानुमान ग्राफ है। मान लीजिए कि किसी दिन की धूप के बाद धूप होने की संभावना 90% होती है, और बारिश के अगले दिन बारिश होने की 50% संभावना होती है। ग्राफ इस तरह दिखेगा:



5 पुनरावृत्तियों के स्तंभ के माध्यम से जाने वाले प्रायिकता को खोजने के लिए उपयोग किए जाने वाले तंत्र के आधार पर, हम पा सकते हैं कि पहले दिन में धूप है, अगले में बारिश है, इसके बाद फिर से धूप है, फिर भी धूप और धूप फिर से, या धूप, धूप, धूप में जाएं बरसात, बार-बार बीतने के साथ बरसात।

मुझे उम्मीद है कि अब यह स्पष्ट हो जाएगा कि मुझे क्या मिल रहा है - हमारे पास बेहतर ध्वनि के लिए, धुनों के विश्लेषण द्वारा निर्धारित भारित संभावनाओं का उपयोग करते हुए, "अगले नोट को चुनने" की यादृच्छिक प्रक्रिया को सीमित करने का अवसर है।



यह सरल प्रक्रिया हमें सहन करने योग्य धुन बनाने की अनुमति देती है, इससे बहुत कम समय खर्च करने से एक बंदर को गलती से मेसियन के पूर्ण कार्यों को खेलने के लिए एक अंग की चाबियाँ पर ले जाएगा।

रोबोट संगीतकार (विलक्षणता निकट है)

खैर, मुझे आशा है कि सामान्य शब्दों में, आप उन प्रमुख सिद्धांतों को समझते हैं जो मैंने संगीत बनाने के लिए उपयोग किए थे। यदि नहीं भी, तो भी आपको कम से कम मेरा अपमान सहना पड़ा और मैं कुछ कोड देखने लायक था

 <?php namespace Zaemis; class Composer { private $pitchProb; public function __construct() { $this->pitchProb = []; } public function train($noteData) { $numNotes = count($noteData); for ($i = 0; $i < $numNotes - 1; $i++) { $current = $noteData[$i]; $next = $noteData[$i + 1]; $this->pitchProb[$current][] = $next; } } public function compose($note, $numNotes) { $melody = [$note]; while (--$numNotes) { $i = array_rand($this->pitchProb[$note], 1); $note = $this->pitchProb[$note][$i]; $melody[] = $note; } return $melody; } } 

 <?php require_once '../include/Zaemis/Composer.php'; use Zaemis\Composer; $noteData = trim(file_get_contents('../data.txt')); $noteData = explode(' ', $noteData); $c = new Composer(); $c->train($noteData); $melody = $c->compose($_GET['note'], $_GET['count']); echo '<img src="img/notes/clef.png" alt="Treble Clef">'; foreach ($melody as $note) { echo '<img src="img/notes/' . urlencode($note) . '.png" alt="' . $note . '">'; } 

train() विधि में सीखने की प्रक्रिया का वर्णन किया गया है, जो प्रशिक्षण के लिए नोट्स का एक इनपुट सरणी लेता है (एन्कोडेड मेलोडी को रिक्त स्थान द्वारा अलग किया जाता है)। कोड सरल, तेज और अनाड़ी है; नोटों को दो-आयामी सरणी में संग्रहीत किया जाता है, जिसमें अप्रत्यक्ष रूप से तत्वों की संख्या द्वारा अप्रत्यक्ष रूप से निहित होता है।

भरे हुए राज्य में, सरणी कुछ इस तरह दिखाई देगी:

 array(9) { ["A4"]=> array(13) { [0]=> string(2) "C5" [1]=> string(2) "G4" [2]=> string(3) "A#4" [3]=> string(2) "C5" [4]=> string(2) "B4" [5]=> string(3) "A#4" [6]=> string(2) "G4" [7]=> string(2) "A4" [8]=> string(2) "D5" [9]=> string(2) "G4" [10]=> string(2) "C5" [11]=> string(2) "C5" [12]=> string(2) "G4" } ["C5"]=> array(11) { ... 

आंकड़ों को देखते हुए, हम देखते हैं कि A4 के बाद एक बेतरतीब ढंग से चयनित नोट में C5 बनने की लगभग 31% संभावना है 13 सूची आइटमों में से 4 में यह मान है। (हां, मुझे पता है, किसी रचना में सभी संभावित नोटों की सूची को ध्यान में रखने की तुलना में संभावनाओं पर काम करना बेहतर है, लेकिन मैंने जानबूझकर इस विचार को बेहतर ढंग से चित्रित किया है।)

compose() विधि एक मधुर अनुक्रम उत्पन्न करने के लिए तर्क को कूटबद्ध करती है। इनपुट पर प्रारंभिक एक के बाद नोटों के अनुक्रम की वांछित अवधि प्राप्त करने के बाद, विधि बेतरतीब ढंग से सरणी के नोटों के मूल्य का चयन करती है जब तक कि यह आवश्यकतानुसार प्राप्त नहीं करता है।

स्वाभाविक रूप से, हम लोग हैं और परिणाम को हमारे सामान्य संगीत संकेतन में देखना चाहते हैं। इसलिए मैंने स्क्रिप्ट की मदद के लिए छवियों का एक समूह बनाया। प्रत्येक छवि अन्य नोटों के बीच एक स्थान पर एक नोट को दर्शाती है। फ़ाइल नाम नोटों के नाम के अनुरूप हैं। माधुर्य से चलना और IMG तत्वों का प्रतिपादन मेरे साथ काफी ठीक है।

तेज़, उच्चतर, मजबूत!

यह बहुत प्रभावशाली है कि एक स्क्रिप्ट लिखते समय विचारों का कितना सरल उपयोग किया जा सकता था जो लगभग एक वास्तविक संगीतकार की तरह था। बेशक, पूर्णता की कोई सीमा नहीं है, बहुत कुछ जोड़ा और सही किया जा सकता है। आप संगीत की बुद्धिमत्ता में महारत हासिल करने के लिए अपने पहले अनुभव पर विचार कर सकते हैं। डेविड कोप, 1981 से एक कंप्यूटर संगीत संगीतकार, ने कहा :

बस संगीत के एक टुकड़े को छोटे टुकड़ों में विभाजित करना और उन्हें एक नए क्रम में संयोजित करना लगभग निश्चित रूप से बकवास कर देगा। प्रभावी पुनर्निर्माण के लिए व्यापक संगीत विश्लेषण की आवश्यकता होती है और सबसे बुनियादी स्तर पर भी प्रभावी बने रहने के लिए बहुत सावधानीपूर्वक पुनर्निर्माण की आवश्यकता होती है।

स्पष्ट परिवर्तनों के अलावा, जैसे कि सम्भावनाओं को बनाए रखने के लिए मैट्रिक्स ऊंचाई में परिवर्तन, आप क्या सुधार करेंगे? शायद संगीत के विश्लेषण के लिए इस भोले दृष्टिकोण को पूरी तरह से अलग तंत्र के साथ बदल दें? MIDI फ़ाइलों से इनपुट का विश्लेषण करें? सद्भाव प्रकट करने के लिए क्या आवश्यक है? जीवा के बारे में क्या? नोटों की अवधि? रचनाकारों की "लिखावट"? क्या आपकी स्क्रिप्ट अपने स्वयं के अच्छे धुनों के विश्लेषण के आधार पर सीख सकती है और इसका उपयोग अपने ज्ञान के आधार को फिर से भरने के लिए कर सकती है? नए कार्य को बनाने के लिए आप नमूनों का पुनर्वितरण कैसे कर सकते हैं?

मुझे संगीत की नियंत्रित रचना के कृत्रिम बुद्धिमत्ता के क्षेत्र में प्रयोगों के परिणामों पर आपकी टिप्पणी पढ़ने में दिलचस्पी होगी।

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अनुवादक से : मैं वास्तव में उस परिणाम की धुन सुनना चाहता था। savostin ने PHP में एक पुस्तकालय का उपयोग करके MIDI में आउटपुट करने का सुझाव दिया, मुझे यह विचार पसंद आया। और खुद को धुन, जैसा कि यह मुझे लग रहा था, आरटीटीटीएल प्रारूप में इंटरनेट से लेना आसान है। उन्होंने लेख से जल्दबाजी में एक उदाहरण दिया, लेकिन RTTTL के साथ काम करने के लिए पैनापन किया और आउटपुट को MIDI से जोड़ा। अब हर कोई लेख के लेखक द्वारा किए गए कार्यों की सराहना कर सकता है।

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