Kognitiv musikvidenskab

Kognitiv musikvidenskab  er en retning inden for kognitiv videnskab , hvis formål er studiet af musikalsk viden med henblik på at forstå både selve musikken og selve erkendelsesprocessen [1] .

Kognitiv musikvidenskab adskiller sig fra andre grene af musikpsykologi primært i sin forskningsmetodologi , især brugen af ​​computersimulering til at studere repræsentationer af viden om musik ved hjælp af kunstig intelligens og kognitive videnskabelige værktøjer. Brugen af ​​computersimulering giver dig mulighed for at skabe et miljø for dannelsen af ​​hypoteser på dette område [2] .

Kognitiv musikvidenskab er et tværfagligt videnskabsområde , der undersøger emner som sammenhængen mellem sprog og musik i hjernen . I kognitiv musikologisk forskning bruges ofte biologiske modeller af beregningsprocesser, for eksempel neurale netværk og evolutionsprogrammer [3] . Denne tilgang giver os mulighed for at modellere, hvordan musikalsk viden præsenteres, lagres, opfattes, genereres og transmitteres af den menneskelige hjerne [4] .

Bemærkelsesværdige opdagelsesrejsende

En af pionererne inden for kognitiv musikvidenskab er den britiske kemiker og kognitiv videnskabsmand Christopher Longuet-Higgins . Longuet-Higgins udviklede blandt andet en af ​​nøglealgoritmerne til computermodellering af tonal musik [5] , som har fået opmærksomhed i musikkens psykologi i flere årtier. Carol Krumhensl og Mark Schmukler foreslog en empirisk baseret modelleringsalgoritme, der er opkaldt efter dem [6] . Krumhensl-Schmukler-tilgangen er baseret på brugen af ​​nøgleprofiler, som bestemmes af tone-probing-metoden [7] . Denne algoritme gjorde det muligt at simulere opfattelsen af ​​korte musikalske passager af lyttere, samt at spore dynamikken i deres perception gennem lyden af ​​musikken [8] . En række forbedringer af Krumhensl-Schmukler-algoritmen blev foreslået af David Temperley, hvis tidlige arbejde ligger inden for feltet anvendt dynamisk programmering i forhold til kognitiv musikvidenskab [9] .

Et stort bidrag til kognitiv musikvidenskab blev ydet af Otto Laske [10] , som var medredaktør af en samling artikler om forholdet mellem AI og musik [11] . Denne samling indeholder også et interview med en af ​​grundlæggerne af AI-arbejdet, Marvin Minsky , hvori han fortæller om noget af hans tidlige arbejde med musik og aktiviteten af ​​den menneskelige hjerne [12] . Douglas Hofstadter, en forsker inden for kunstig intelligens, udtrykte også en række ideer i forhold til at studere musik ud fra synspunktet kunstig intelligens [13] . Musikeren Steve Larson, som på det tidspunkt arbejdede i Hofstadters laboratorium, formulerede teorien om "musikalske kræfter" i analogi med fysiske kræfter [14] . Hofstadter overvågede også David Copes eksperimenter med musikalsk intelligens [15] , hvilket førte til udviklingen af ​​et computerprogram kaldet EMI, som gjorde det muligt at komponere musik i stil med Bach og Chopin [16] .

Copes programmer blev skrevet på sproget Lisp , som er blevet populært for forskning i kognitiv musikvidenskab. Dette sprog blev brugt af sådanne forskere som Diesen og Honing [17] . Heinrich Taube brugte også Lisp til at fremstille en komposition fra en lang række mulige varianter ved hjælp af en computer [18] . Andre forskere har brugt andre programmeringssprog i kognitiv musikvidenskabelig forskning  , såsom Tim Rowe ved hjælp af C++ [19] . David Huron går ind for brugen af ​​en fundamentalt anderledes computermodelleringsmetodologi til forskning i kognitiv musikvidenskab [20] . Gerrent Wiggins har på et højere abstrakt niveau udforsket de generelle egenskaber ved repræsentationer i kognitiv musikvidenskab, såsom strukturel fælleshed og fuldstændighed af udtryk [21] .

En række studier inden for kognitiv musikvidenskab udføres inden for rammerne af bioinformatiske paradigmer . For eksempel modellerede Jamshed Bharucha og Peter Todd fra Tufts University opfattelsen af ​​tonal musik ved hjælp af neurale netværk [22] . Al Biles anvendte genetiske algoritmer til at studere jazzsoloer [23] . Mange forskere har studeret algoritmisk sammensætning baseret på en lang række matematiske formalismer [24] [25] .

En række værker inden for kognitiv musikvidenskab tilhører psykologen Diane Deutsch , som har forsket i absolut tonehøjde og musikalske illusioner i repræsentationerne af kognitiv psykologi, samt i forholdet mellem musik og sprog [26] . Anirudh Petels arbejde kombinerer de traditionelle metoder inden for kognitiv psykologi og neurovidenskab , såvel som en kognitiv tilgang til studiet af musik [27] .

Et væsentligt bidrag til kognitiv musikvidenskab blev ydet af den generative teori om tonal musik ( eng.  Generative theory of tonal music , GTTM), udviklet af den amerikanske musikforsker Fred Lerdahl og lingvisten Ray Jackendoff [28] . På trods af at GTTM præsenteres på et algoritmisk abstraktionsniveau og ikke i form af applikationsprogrammer, er deres ideer blevet afspejlet i en række projekter relateret til computing [29] [30] .

I det tysktalende videnskabelige samfund fik Otto Laskes koncept valuta og blev videreudviklet af Uwe Seiferts Systematische Musiktheorie und Kognitionswissenschaft. Zur Grundlegung der kognitiven Musikwissenschaft (“Systematic Music Theory and Cognitive Science. Fundamentals of Cognitive Musicology”) [31] og efterfølgende publikationer.

Se også

Noter

  1. ↑ Laske, Otto. Navigering i nye musikalske horisonter (Bidrag til studiet af musik og dans)  (engelsk) . - Westport: Greenwood Press , 1999. - ISBN 978-0-313-30632-7 .
  2. ↑ Laske, O. (1999). AI og musik: En hjørnesten i kognitiv musikvidenskab. I M. Balaban, K. Ebcioglu, & O. Laske (red.), Understanding music with AI: Perspectives on music cognition. Cambridge: The MIT Press.
  3. ↑ Graci, C. (2009-2010) En kort rundvisning i læringsvidenskaberne med et kognitivt værktøj til at undersøge melodiske fænomener. Journal of Educational Technology Systems , 38(2), 181-211.
  4. ↑ Hamman, M., 1999. "Structure as Performance: Cognitive Musicology and the Objectification of Procedure," i Otto Laske: Navigating New Musical Horizons, red. J. Tabor. New York: Greenwood Press.
  5. ↑ Longuet-Higgins, C. (1987) Mental Processes: Studies in cognitive science. Cambridge, MA, USA: The MIT Press.
  6. ↑ Krumhansl, Carol. Kognitive grundlag for musikalsk  tonehøjde . - Oxford Oxfordshire: Oxford University Press , 1990. - ISBN 0-19-505475-X .
  7. ↑ Krumhansl, C. og Kessler, E. (1982). Sporing af de dynamiske ændringer i den opfattede tonale organisation i en rumlig repræsentation af musikalske tangenter. "Psychological Review, 89", 334-368,
  8. ↑ Schmuckler, MA, & Tomovski, R. (2005) Perceptuelle tests af musikalsk nøglefinding. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance , 31 , 1124-1149,
  9. ↑ Temperley, David. Erkendelsen af ​​grundlæggende musikalske strukturer  . - Cambridge: MIT Press , 2001. - ISBN 978-0-262-20134-6 .
  10. ↑ Laske, Otto. Otto Laske  (neopr.) . - Westport: Greenwood Press , 1999. - ISBN 978-0-313-30632-7 .
  11. ↑ Balaban, Mira. Forstå musik med kunstig intelligens  (neopr.) . — Menlo Park: AAAI Press, 1992. - ISBN 0-262-52170-9 .
  12. ↑ Minsky, M. (1981). Musik, sind og mening. Computer Music Journal, 5 (3), 28-44. Hentet 1. december 2009 fra http://web.media.mit.edu/~minsky/papers/MusicMindMeaning.html Arkiveret 22. marts 2015 på Wayback Machine
  13. ↑ Hofstadter, Douglas. Gödel, Escher, Bach  (neopr.) . - New York: Basic Books , 1999. - ISBN 978-0-465-02656-2 .
  14. ↑ Larson, S. (2004). Musikalske kræfter og melodiske forventninger: Sammenligning af computermodeller med eksperimentelle resultater. "Music Perception, 21" (4), 457-498
  15. ↑ Cope, David. Eksperimenter i musikalsk intelligens  (ubestemt) . - Madison: AR Editions, 1996. - ISBN 978-0-89579-337-9 .
  16. ↑ Cope, David. Virtuel musik  (neopr.) . - Cambridge: The MIT Press , 2004. - ISBN 978-0-262-53261-7 .
  17. ↑ Honing, H. (1993). En mikroverden tilgang til formalisering af musikalsk viden. "Computer og humaniora, 27" (1), 41-47
  18. ↑ Taube, Heinrich. Noter fra Metalevel  (neopr.) . — New York: Routledge , 2004. — ISBN 978-90-265-1975-8 .
  19. ↑ Rowe, Robert. Maskinmusikerskab  (ubestemt) . - By: MIT Pr, 2004. - ISBN 978-0-262-68149-0 .
  20. ↑ Huron, D. (2002). Musikinformationsbehandling ved hjælp af Humdrum Toolkit: Koncepter, eksempler og lektioner. "Computer Music Journal, 26" (2), 11-26.
  21. ↑ Wiggins, G. et al. (1993). En ramme for evaluering af musikrepræsentationssystemer. "Computer Music Journal, 17" (3), 31-42.
  22. ↑ Bharucha, JJ, & Todd, PM (1989). Modellering af opfattelsen af ​​tonal struktur med neurale net. Computer Music Journal, 44−53
  23. ↑ Biles, JA 1994. "GenJam: A Genetic Algorithm for Generating Jazz Solos." Proceedings fra 1994 International Computer Music Conference. San Francisco: International Computer Music Association
  24. ↑ Nierhaus, Gerhard. Algoritmisk sammensætning  (ubestemt) . - Berlin: Springer, 2008. - ISBN 978-3-211-75539-6 .
  25. ↑ Cope, David. Computermodeller af musikalsk kreativitet  (neopr.) . - Cambridge: MIT Press , 2005. - ISBN 978-0-262-03338-1 .
  26. ↑ Deutsch, Diana. Musikkens psykologi  (neopr.) . - Boston: Academic Press , 1999. - ISBN 978-0-12-213565-1 .
  27. ↑ Patel, Aniruddh. Musik, sprog og hjernen  . - Oxford: Oxford University Press , 1999. - ISBN 978-0-12-213565-1 .
  28. ↑ Lerdahl, Fred; Ray Jackendoff. En generativ teori om tonal musik  (neopr.) . - Cambridge: MIT Press , 1996. - ISBN 978-0-262-62107-6 .
  29. ↑ Katz, Jonah; David Pesetsky. Tonalmusikkens rekursive syntaks og prosodi  (neopr.)  // Rekursion: Strukturel kompleksitet i sprog og kognition. - 2009. - Maj ( vol. Konference på UMass Amherst ).
  30. ↑ Hamanaka, Masatoshi; Hirata, Keiji; Tojo, Satoshi. Implementering af 'A Generative Theory of Tonal Music'  //  Journal of New Music Research : journal. - 2006. - Bd. 35 , nr. 4 . - S. 249-277 . - doi : 10.1080/09298210701563238 .
  31. ↑ Uwe Seifert: Systematische Musiktheorie und Kognitionswissenschaft. Zur Grundlegung der kognitiven Musikwissenschaft . Orpheus Verlag für systematische Musikwissenschaft, Bonn 1993

Litteratur