Fourmis artistiques ou l'art artificiel pictural et musical
Nicolas Monmarché Mohamed Slimane Gilles Venturini
Laboratoire d’InformatiqueUniversité de Tours
École Polytechnique de l’Université de Tours
24/09/2003 H2PTM - 20032
Plan de la présentation
Motivations, fourmis artificielles Génération de musique Génération de peinture
24/09/2003 H2PTM - 20033
Motivations
Les fourmis artificielles :– Optimisation combinatoire– Classification automatique– Recherche d’information
Génération automatique d’œuvres artistiques :– Peinture images– Musique fichiers Midi
24/09/2003 H2PTM - 20034
Principes
Utilisation de phéromones pour le marquage de chemins :
Construction d’une séquence
24/09/2003 H2PTM - 20035
Génération de musique
Systèmes artificiels : Composition
– Apprentissage, connaissances musicales
Improvisation– Interactions, temps réel
Exécution– Expressivité, imitation
24/09/2003 H2PTM - 20036
Composition musicale automatique
Mélodie musicale séquence de notes Note = hauteur, durée, volume…
Les fourmis se déplacent dans un graphe :– sommets = notes– arcs = transitions entre les notes
Marquage des arcs par des phéromones : construction collective d’une mélodie
24/09/2003 H2PTM - 20037
Graphe de notes
do1
si1mi2
la1
ré#1
fa1
mi1
do2
ré2
mi2
do#2
ré1
sol1
sol#1
fa#1
la#1
ré#2
24/09/2003 H2PTM - 20038
Graphe de notes : parcours
do1
si1mi2
la1
ré#1
fa1
mi1
do2
ré2
mi2
do#2
ré1
sol1
sol#1
fa#1
la#1
ré#2
24/09/2003 H2PTM - 20039
Graphe de notes : phéromones
do1
si1mi2
la1
ré#1
fa1
mi1
do2
ré2
mi2
do#2
ré1
sol1
sol#1
fa#1
la#1
ré#2
24/09/2003 H2PTM - 200310
Construction de mélodie
Phéromones = probabilité de transition entre deux notes
À chaque passage : renforcement des phéromones
Évaporation des phéromones
24/09/2003 H2PTM - 200311
Construction de mélodie
Un instrument = un graphe
Plusieurs voix = plusieurs fourmis Construction d’un fichier Midi
do1
si1mi2
la1
ré#1
fa
1
mi1
do2
ré2
mi2
ré1
sol1
sol#1
fa#1
la#1
ré#2
do1
si1mi2
la1
ré#1
fa
1
mi1
do2
ré2
mi2
ré1
sol1
sol#1
fa#1
la#1
ré#2
piano violon
24/09/2003 H2PTM - 200312
Résultats
24/09/2003 H2PTM - 200313
Améliorations - évolutions
Graphe trop grand limitation du nombre de notes
Utilisation de règles d’harmonie Écriture de partitions
24/09/2003 H2PTM - 200314
Génération de peintures
Les fourmis se déplacent sur une image Chaque fourmi dépose une couleur
(phéromone) Chaque fourmi recherche une couleur avec
une certaine probabilité
24/09/2003 H2PTM - 200315
Génération de peintures
Déplacement droit Déplacement oblique
24/09/2003 H2PTM - 200316
résultats
(Couleur déposée) (couleur suivie) (déplacement, probabilités)(237,61,177) (255,120,32) (d, 0.19, 0.79, 0.02, 0.52); (89,102,128) (237,61,177) (d, 0.10, 0.89, 0.01, 0.50); (162,16,130) (237,61,177) (d, 0.15, 0.79, 0.06, 0.63); (255,120,32) (89,102,128) (o, 0.28, 0.57, 0.15, 0.99); (205,254,56) (162,16,130) (o, 0.18, 0.77, 0.05, 0.75);
24/09/2003 H2PTM - 200317
Résultats : compétition
(14,108,15) (210,193,253) (d, 0.18, 0.41, 0.41, 0.67); (210,193,253) (14,108,15) (d, 0.08, 0.91, 0.01, 0.81);
24/09/2003 H2PTM - 200318
Améliorations - évolutions
Paramètres aléatoires utilisation d’un algorithme génétique interactif
24/09/2003 H2PTM - 200319
conclusion
Les fourmis = système dynamique l’œuvre produite est en évolution permanente
Inspiration de la nature : art artificiel ? Autres applications…
24/09/2003 H2PTM - 200320
Fin
Fourmis artistiques ou l'art artificiel pictural et musical