Gibt es eine höherdimensionale generative Grammatik?


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Ich interessiere mich für Computermusik, wo es Ansätze gibt, Musikstücke als Sätze in generativen Grammatiken oder L-Systemen zu behandeln. Anstatt zu komponieren, könnte man dann eine Grammatik angeben und den Computer die Musik erzeugen lassen. ZB ist die Yale-Gruppe um den verstorbenen Paul Hudak darin sehr stark.

Es ist mir aufgefallen, dass wir scheinbar eindimensionale Darstellungen von Informationen verwenden, um höherdimensionale Dinge darzustellen, wie das Pflanzenwachstum mit L-Systemen . Musik scheint mir mindestens zwei Dimensionen zu haben: Die offensichtliche Zeitdimension und die "Instrument" -Dimension, dh die Fähigkeit, mehrere verschiedene Klänge gleichzeitig zu haben. Und tatsächlich hat die Musiknotation genau diese beiden Dimensionen.

Es gibt zweidimensionale Programmiersprachen wie Befunge , die mir (noch) nicht sehr nützlich erschienen, aber ich konnte nichts über generative Grammatiken finden, bei denen die Sätze zweidimensional sind.

Mit einem zweidimensionalen Satz meine ich, dass die Zeichen auf einem zweidimensionalen Raster verteilt sind, z. B.: So:

ab cde
 aabce
dca  b

Produktionsregeln können auch zweidimensionale Sätze auf beiden Seiten der Regel enthalten:

a -> bc
     e

b -> cd
e    ab

Wurde so etwas schon einmal untersucht?

Zum Beispiel in der Computermusik könnte dies sehr nützlich sein. Stücke wie Ravels Boléro könnten durch eine zweidimensionale Produktionsregel wie diese erzeugt werden:

t -> tt
      t

Dies sollte gelesen werden als "Wenn in einem Stück das Thema tirgendwann von Instrument 1 gespielt wird, können wir ein neues Stück produzieren, in dem tInstrument 1 gleichzeitig und unmittelbar danach von Instrument 1 und 2 gespielt wird. ""


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Es gibt "Graphgrammatiken", die zumindest verwandt oder nützlich sein können.
Usul

Ihr Konzept von "n-dimensional" scheint Ihr eigenes zu sein und nicht in diesen Begriffen in CS definiert zu sein. Es ist nicht formal definiert und scheint oben auf verschiedene Arten verwendet zu werden.
vzn

@vzn, ich frage, ob diese Idee irgendwo streng definiert wurde. Ich gebe nur eine Motivation, warum es nützlich sein könnte. Warum wurde es hier Ihrer Meinung nach auf unterschiedliche Weise verwendet?
Turion

Wenn Sie über Ihre Ideen nachdenken, kann die Fourier-Analyse manchmal separate Instrumente und die "Dimensionen", auf die Sie sich beziehen, isolieren, und es gibt einige CS / algorithmische Untersuchungen zum Trennen separater Instrumente oder Stimmen von einer "Mischung" (z. B. mehrere Stimmen auf einer Party). Die Frage erinnert mich auch daran, wie separate Instrumente eindeutige "Oberton-Signaturen" haben. Wie bei allen Grammatiken gibt es Aspekte in Bezug auf "Dimensionen", auf die Sie sich beziehen ... z. B. finden Ableitungen in einem zweidimensionalen Raum oder einem Gitter von Symbolen (oder einem Baum / Diagramm usw.) statt, sodass die Frage in gewisser Weise nicht klar ist oder zu breit (wrt SE stds).
vzn

@vzn, fair genug, ich habe versucht zu klären, was ich meine.
Turion

Antworten:


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Ja, es gibt n-dimensionale Grammatiken, die in einigen Fällen speziell auf Musik angewendet werden. Siehe beispielsweise Grammatikbasierte Musikkomposition von Jon McCormack , in der es um parametrische Erweiterungen von L-Grammatiken geht, oder allgemeiner: Regulated Array Grammars of Finite Index. Teil I: Theoretische Untersuchungen von Henning FERNAU, Rudolf FREUND und Markus HOLZER, die sich mit n-dimensionalen Array-Grammatiken befassen .


n-dimensionale Array-Grammatiken sind genau das, wonach ich gesucht habe! Vielen Dank!
Turion

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Es gibt einige theoretische / wissenschaftliche / angewandte Forschungen zur Modellierung von Musik mit formalen CS-Grammatiken. siehe zB

Grammatiken können jedoch im Allgemeinen zu "normal" sein, um interessante Musik zu erzeugen . Dafür werden verschiedene Ansätze untersucht, z. B. genetische Algorithmen, und es gibt viele Referenzen dazu. im Folgenden ein häufig zitierter Artikel. Dies ist jetzt als das Feld der evolutionären Musik bekannt


siehe auch Computermusikkomposition cs.se
vzn

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Ich sehe nicht, wo zweidimensionale Grammatiken hier reinkommen.
Turion
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