علم الموسيقى الحاسوبي

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

علم الموسيقى الحاسوبي هو مجال بحثي متعدد التخصصات يقع بين علم الموسيقى وعلوم الحاسوب . [ 1 ] يشمل علم الموسيقى الحاسوبي جميع التخصصات التي تستخدم الحوسبة لدراسة الموسيقى. ويتضمن تخصصات فرعية مثل نظرية الموسيقى الرياضية ، والموسيقى الحاسوبية ، وعلم الموسيقى المنهجي ، واسترجاع المعلومات الموسيقية ، وعلم الموسيقى الرقمي، وحوسبة الصوت والموسيقى ، والمعلوماتية الموسيقية . [ 2 ] ولأن هذا المجال البحثي يتحدد بالأدوات التي يستخدمها وموضوعه، فإن البحث في علم الموسيقى الحاسوبي يتقاطع مع كل من العلوم الإنسانية والعلوم الطبيعية . بدأ استخدام الحواسيب لدراسة وتحليل الموسيقى بشكل عام في ستينيات القرن العشرين، [ 3 ] على الرغم من أن الموسيقيين كانوا يستخدمون الحواسيب لمساعدتهم في تأليف الموسيقى منذ خمسينيات القرن العشرين. واليوم، يشمل علم الموسيقى الحاسوبي نطاقًا واسعًا من المواضيع البحثية التي تتناول الطرق المتعددة التي يمكن من خلالها تمثيل الموسيقى. [ 4 ]

تاريخ

بدأ تاريخ علم الموسيقى الحاسوبي كتخصص في منتصف القرن العشرين. ويُعتبر هذا المجال امتدادًا لتاريخ أطول بكثير من البحث الفكري في الموسيقى، والذي يتداخل مع العلوم والرياضيات والتكنولوجيا [ 5 ] والأرشفة.

الستينيات

بدأت المناهج المبكرة لعلم الموسيقى الحاسوبي في أوائل الستينيات، وبلغت ذروتها بحلول عام ١٩٦٦. [ ٦ ] [ ٣ ] في ذلك الوقت، كان إدخال البيانات يتم بشكل أساسي باستخدام أشرطة ورقية أو بطاقات مثقبة [ ٣ ] ، وكان محدودًا من الناحية الحاسوبية. ونظرًا للتكلفة الباهظة لهذا البحث، اتجهت المشاريع إلى طرح أسئلة شاملة والبحث عن حلول شاملة للحصول على التمويل. [ ٣ ] كان نظام التمثيل الرقمي البديل للموسيقى ( DARMS) أحد أقدم أنظمة التمثيل الرمزي . وقد حظي المشروع بدعم جامعة كولومبيا ومؤسسة فورد بين عامي ١٩٦٤ و١٩٧٦. [ ٧ ] وكان هذا المشروع من أوائل المشاريع واسعة النطاق التي طورت نظام ترميز يجمع بين الشمولية والموضوعية والتوجيه من قِبل المُشفِّر. [ 7 ] ساهمت أعمال أخرى في جامعة برينستون في ذلك الوقت ، بقيادة آرثر مندل بشكل رئيسي وتنفيذ مايكل كاسلر [ 8 ] وإريك ريجنر، في تطوير لغتي الوسيط الموسيقي (IML) واسترجاع المعلومات الموسيقية (MIR)، اللتين تراجعتا شعبيتهما لاحقًا في أواخر السبعينيات. كما شهدت الستينيات توثيق مبادرات ببليوغرافية مثل مشروع " الموسوعة الدولية للأدب الموسيقي" (RILM) الذي أنشأه باري بروك عام 1967.

سبعينيات القرن العشرين

على عكس الاهتمامات البحثية العالمية في ستينيات القرن الماضي، كانت أهداف علم الموسيقى الحاسوبي في سبعينيات القرن الماضي مدفوعة بإنجاز مهام محددة. [ 3 ] وقد أدى هذا الدافع القائم على إنجاز المهام إلى تطوير برنامج MUSTRAN لتحليل الموسيقى بقيادة جيروم وينكر ودوروثي غروس في جامعة إنديانا . أما مشاريع مماثلة مثل SCORE (SCORE-MS) في جامعة ستانفورد ، فقد طُوّرت في الأساس لأغراض الطباعة.

ثمانينيات القرن العشرين

شهدت ثمانينيات القرن العشرين أول تحول من الحوسبة المركزية إلى الحوسبة الشخصية. وأدى هذا التحول في الموارد إلى نمو المجال ككل. بدأ جون والتر هيل بتطوير برنامج تجاري يُدعى " Savy PC" لمساعدة علماء الموسيقى على تحليل المحتوى الغنائي في الموسيقى. وكشفت نتائج مشروع هيل عن أنماط في تحويل النصوص الدينية والعلمانية، حيث اقتصر التغيير على الأسطر الأولى فقط. [ 3 ] وتماشياً مع القضايا العالمية التي هيمنت على ستينيات القرن العشرين، بدأ هيلموت شافراث بجمعه لمجموعة "Essen Folk Collection" المشفرة بلغة "Essen Associative Code" (ESAC)، والتي تم تحويلها لاحقاً إلى تدوين موسيقي تقليدي. [ 9 ] وباستخدام برنامج طُوّر في ذلك الوقت، فحصت ساندرا باينغار مخطوطات نظرية الموسيقى من القرن الثالث عشر في أطروحتها للدكتوراه بجامعة كولومبيا، بهدف الحصول على أدلة حول تاريخ وتأليف النصوص. [ 10 ] كما شهدت ثمانينيات القرن العشرين ظهور تدوين MIDI .

طُرق

يمكن تقسيم علم الموسيقى الحاسوبي عمومًا إلى ثلاثة فروع رئيسية تتوافق مع طرق تمثيل الموسيقى بواسطة الحاسوب: بيانات النوتة الموسيقية، والبيانات الرمزية، والبيانات الصوتية. تشير بيانات النوتة الموسيقية إلى التمثيل الرسومي للموسيقى، القابل للقراءة البشرية، باستخدام الرموز. ومن أمثلة هذا الفرع البحثي رقمنة النوتات الموسيقية، بدءًا من التدوين النيومينالي في القرن الخامس عشر وصولًا إلى التدوين الموسيقي الغربي المعاصر . ومثل بيانات النوتة الموسيقية، تشير البيانات الرمزية إلى التدوين الموسيقي بصيغة رقمية، إلا أنها غير قابلة للقراءة البشرية، ويتم ترميزها ليتم تحليلها بواسطة الحاسوب. ومن أمثلة هذا النوع من الترميز: البيانو رول ، والكيرن، [ 11 ] وتمثيلات MIDI . أخيرًا، تشير البيانات الصوتية إلى تسجيل تمثيلات الموجة الصوتية أو الصوت الناتج عن تغيرات ضغط الهواء. [ 12 ] ومن أمثلة هذا النوع من الترميز: ملفات MP3 أو WAV .

بيانات النوتات الموسيقية

تُعدّ النوتة الموسيقية أداةً للقراءة من قِبل الموسيقي أو المؤدي. ويشير المصطلح عمومًا إلى المصطلحات الموحدة التي تستخدمها ثقافةٌ ما لتوثيق تدوينها الموسيقي. وإلى جانب الإلمام بالموسيقى، يتطلب التدوين الموسيقي أيضًا خياراتٍ من المؤدي. فعلى سبيل المثال، يبدأ تدوين مقامات الهندوستانية بـ "ألاپ" لا يشترط الالتزام الصارم بالإيقاع أو النغمة ، بل يُترك لتقدير المؤدي. [ 13 ] وتُسجّل النوتة الموسيقية تسلسل الحركات التي يُشجّع المؤدي على القيام بها ضمن ثقافةٍ موسيقيةٍ معينة، ولكنها ليست مُلزمةً بتلك الخيارات الأدائية.

البيانات الرمزية

تشير البيانات الرمزية إلى الترميز الموسيقي الذي يمكن تحليله بواسطة الحاسوب. على عكس بيانات النوتات الموسيقية، يمكن اعتبار أي نوع من تنسيقات البيانات الرقمية رمزيًا لأنه مُولّد من مجموعة محدودة من الرموز. لا تتطلب البيانات الرمزية عادةً أي خيارات أدائية من جانب المؤدي. [ 4 ] من أكثر البرامج شيوعًا لتحليل البيانات الرمزية برنامج Humdrum Toolkit لديفيد هورون [ 14 ] وبرنامج music21 لمايكل سكوت كوثبرت. [ 15 ]

بيانات صوتية

تُصنَّف البيانات الصوتية عمومًا على أنها تقع على سلسلة متصلة من الخصائص، تتراوح من خصائص صوتية منخفضة المستوى إلى خصائص صوتية عالية المستوى. تشمل الخصائص الصوتية منخفضة المستوى شدة الصوت ، والتدفق الطيفي ، والسيبستروم . أما الخصائص الصوتية متوسطة المستوى فتشمل درجة الصوت ، وبدايات النغمات، والإيقاعات. ومن أمثلة الخصائص الصوتية عالية المستوى: الأسلوب ، والفنان ، والمزاج ، والمفتاح الموسيقي . [ 16 ]

التطبيقات

قواعد بيانات الموسيقى

كان إنشاء قواعد البيانات الموسيقية واستخدامها من أوائل التطبيقات في علم الموسيقى الحاسوبي . قد يكون إدخال كميات كبيرة من البيانات واستخدامها وتحليلها أمراً بالغ الصعوبة باستخدام الطرق اليدوية، بينما يمكن أن يُسهّل استخدام الحواسيب هذه المهام بشكل كبير.

تحليل الموسيقى

طُوِّرت برامج حاسوبية متنوعة لتحليل البيانات الموسيقية. وتختلف صيغ البيانات من التدوين الموسيقي القياسي إلى الصوت الخام. وقد استُخدمت في البداية، ولا تزال من أكثر الطرق شيوعًا، تحليل الصيغ التي تعتمد على تخزين جميع خصائص كل نغمة . ولم تُحرز تطورات ملحوظة في تحليل بيانات الصوت الخام إلا مؤخرًا.

إنتاج الموسيقى الاصطناعي

يمكن استخدام خوارزميات مختلفة لإنشاء مقطوعات موسيقية كاملة وارتجال الموسيقى . إحدى الطرق التي يمكن للبرنامج من خلالها تعلم الارتجال هي تحليل الخيارات التي يتخذها العازف البشري أثناء الارتجال. وتُستخدم الشبكات العصبية الاصطناعية على نطاق واسع في مثل هذه التطبيقات.

التغير التاريخي والموسيقى

إحدى النظريات السوسيولوجية الموسيقية الناشئة في مجال الموسيقى الحاسوبية هي "الفرضية الخطابية" التي اقترحها كريستوفر جنسن وديفيد جي. هيبرت ، والتي تشير إلى أنه "نظرًا لأن كلًا من الموسيقى واللغة خطابات ثقافية (قد تعكس الواقع الاجتماعي بطرق محدودة مماثلة)، فإنه يمكن تحديد علاقة بين مسارات السمات المهمة للصوت الموسيقي والخطاب اللغوي المتعلق بالبيانات الاجتماعية". [ 17 ] ووفقًا لهذا المنظور، قد تُحسّن تحليلات " البيانات الضخمة " فهمنا لكيفية ترابط سمات معينة من الموسيقى والمجتمع وتغيرها بشكل مماثل عبر الزمن، حيث يتم تحديد ارتباطات مهمة بشكل متزايد ضمن الطيف الموسيقي اللغوي للتواصل السمعي البشري. [ 18 ]

الموسيقى غير الغربية

تُطبَّق استراتيجيات من علم الموسيقى الحاسوبي مؤخراً لتحليل الموسيقى في مختلف أنحاء العالم. فعلى سبيل المثال، أجرى أساتذة منتسبون إلى معهد بيرلا للتكنولوجيا في الهند دراسات حول الميول التوافقية واللحنية (في بنية الراغا ) للموسيقى الكلاسيكية الهندوستانية . [ 19 ]

بحث

تُعد قاعدة بيانات RISM (Répertoire International des Sources Musicales) واحدة من أكبر قواعد البيانات الموسيقية في العالم، إذ تحتوي على أكثر من 700,000 مرجع للمخطوطات الموسيقية. ويمكن لأي شخص استخدام محرك البحث الخاص بها للعثور على المؤلفات الموسيقية. [ 20 ]

قام مركز تاريخ وتحليل الموسيقى المسجلة (CHARM) بتطوير مشروع مازوركا ، [ 21 ] الذي يقدم "تسجيلات قابلة للتنزيل ... برامج تحليلية ومواد تدريبية، ومجموعة متنوعة من الموارد المتعلقة بتاريخ التسجيل".

تُصبح أبحاث علم الموسيقى الحاسوبي أحيانًا محور اهتمام الثقافة الشعبية ووسائل الإعلام الرئيسية. ومن الأمثلة على ذلك تقريرٌ نُشر في مجلة نيويوركر حول عالمي الموسيقى نيكولاس كوك وكريغ ساب، اللذين اكتشفا، أثناء عملهما في مركز تاريخ وتحليل الموسيقى المسجلة (CHARM) بجامعة لندن ، تسجيلًا مزيفًا لعازفة البيانو جويس هاتو . [ 22 ] وفي الذكرى 334 لميلاد يوهان سيباستيان باخ ، احتفلت جوجل بهذه المناسبة برسومات جوجل المبتكرة التي أتاحت للمستخدمين إدخال نوتاتهم الموسيقية الخاصة في واجهة المستخدم، ثم استخدام نموذج تعلم آلي يُدعى كوكونت [ 23 ] لتنسيق اللحن. [ 24 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "كشف إمكانات علم الموسيقى الحاسوبي" (ملف PDF) . وقائع المؤتمر الدولي الثالث عشر حول المعلوماتية وعلم العلامات في المنظمات: مشاكل وإمكانيات العلوم الإنسانية الحاسوبية .
  2. ↑ ميريديث، ديفيد (2016). "مقدمة". تحليل الموسيقى الحاسوبي . نيويورك: سبرينغر. ص. 5. ISBN  978-3319259291.
  3. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ هيوليت، والتر ب.؛ سيلفريدج-فيلد، إليانور (١٩٩١). "الحوسبة في علم الموسيقى، ١٩٦٦-١٩٩١". الحواسيب والعلوم الإنسانية . ٢٥ (٦): ٣٨١-٣٩٢ . doi : 10.1007/BF00141188 . JSTOR 30208121. S2CID 30204949 .  
  4. 1 2 مينارد، مولر (21-07-2015). أساسيات معالجة الموسيقى : الصوت، التحليل، الخوارزميات، التطبيقات . سويسرا. ISBN  9783319219455. OCLC 918555094 . {{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط )
  5. ↑ فورتي، ألين (1967). " الموسيقى والحوسبة: الوضع الراهن". الحوسبة والعلوم الإنسانية . 2 (1): 32-35 . doi : 10.1007/BF02402463 . JSTOR 30203948. S2CID 33681168 .  
  6. ↑ بيرليند، غاري؛ بروك، باري س.؛ هيلر، ليجارين أ.؛ لارو، جان ب.؛ لوغيمان، جورج و. (خريف 1966). "كتابات حول استخدام الحواسيب في الموسيقى". ندوة الموسيقى الجامعية . 6 : 143-157 . JSTOR 40373186 . 
  7. 1 2 إريكسون، ريموند ف. (1975). "" مشروع دارمز": تقرير حالة. الحوسبة والعلوم الإنسانية . 9 (6): 291-298 . doi : 10.1007/BF02396292 . JSTOR 30204239. S2CID 62220033 .  
  8. ↑ "أوراق جيمي ومايكل كاسلر" . تروف . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-02-2023 .
  9. ↑ "الصفحة الرئيسية لبيانات ESAC" . www.esac-data.org . تم الاطلاع عليها بتاريخ 11 فبراير 2019 .
  10. ↑ باينغار، ساندرا (1991). العلاقات النصية والمفاهيمية بين الكتابات النظرية حول الموسيقى القابلة للقياس في القرنين الثالث عشر وأوائل القرن الرابع عشر (أطروحة دكتوراه). جامعة كولومبيا. بروكويست 303944932 . 
  11. ↑ هورون، ديفيد (2002). "معالجة المعلومات الموسيقية باستخدام مجموعة أدوات Humdrum: مفاهيم وأمثلة ودروس". مجلة الموسيقى الحاسوبية . 26 (2): 11-26 . doi : 10.1162/014892602760137158 . S2CID 25996361 . 
  12. ↑ مولر، مينارد (2015)، "تمثيلات الموسيقى"، في مولر، مينارد (محرر)، أساسيات معالجة الموسيقى ، دار نشر سبرينغر الدولية، ص 1-37 ، doi : 10.1007/978-3-319-21945-5_1 ، ISBN  9783319219455
  13. ^ دليل الراجا : مسح لـ 74 راجاس هندوستانية ، بور، جويب، راو، سوفارنالاتا، 1954-، مير، ويم فان دير، هارفي، جين، 1949-، تشوراسيا، هاريبراساد.، داس جوبتا، بودهاديف، 1933-، سجلات نيمبوس، 2002، ISBN  978-0954397609، OCLC 80291538 {{citation}}صيانة CS1: أخرى ( رابط )
  14. ↑ "مجموعة أدوات Humdrum: برامج لأبحاث الموسيقى - وثائق humdrum-tools 1" . www.humdrum.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مارس 2019 .
  15. ↑ كوثبرت، مايكل سكوت؛ أريزا، كريستوفر (أغسطس 2010). "music21: مجموعة أدوات لعلم الموسيقى بمساعدة الحاسوب وبيانات الموسيقى الرمزية". في ج. ستيفن داوني؛ ريمكو سي. فيلتكامب (محرران). المؤتمر الدولي الحادي عشر للجمعية الدولية لاسترجاع معلومات الموسيقى (ISMIR 2010)، 9-13 أغسطس 2010، أوتريخت، هولندا . الجمعية الدولية لاسترجاع معلومات الموسيقى. الصفحات 637-642 . hdl : 1721.1/84963 . ISBN  9789039353813.
  16. ↑ بابلو بيلو، خوان. "الخصائص الأساسية والنغمة" (ملف PDF) . nyu.edu . تاريخ الاسترجاع: 11 فبراير 2019 .
  17. ↑ ماكولوم، جوناثان وهيبرت، ديفيد (2014) النظرية والمنهج في علم الموسيقى العرقية التاريخية ، لانام، ماريلاند: كتب ليكسينغتون / روومان وليتلفيلد، رقم ISBN 0739168266ص 62. وقد تم تكرار بعض النتائج الرائدة التي توصل إليها جنسن وهيبرت في عام 2013 حول الاتجاهات في أغاني بيلبورد هوت 100 الأمريكية وتوسيعها من قبل باحثين آخرين (على سبيل المثال، Mauch M, MacCallum RM, Levy M, Leroi AM. 2015 تطور الموسيقى الشعبية: الولايات المتحدة الأمريكية 1960-2010. R. Soc. Open sci. 2: 150081. https://dx.doi.org/10.1098/rsos.150081 ).
  18. ↑ كريستوفر جنسن وديفيد ج. هيبرت (2016). تقييم وتوقع التعقيد التوافقي عبر 76 عامًا من أغاني قائمة بيلبورد 100. في ر. كرونلاند-مارتينيه، م. أراماكي، وس. يستاد (محررون)، الموسيقى، العقل، والتجسيد . سويسرا: دار نشر سبرينغر، ص 283-296. ISBN 978-3-319-46281-3.
  19. ↑ تشاكرابورتي، إس.، مازولا، جي.، تيواري، إس.، باترا، إم. (2014) "علم الموسيقى الحاسوبي في الموسيقى الهندوستانية" نيويورك: سبرينغر.
  20. ↑ قاعدة بيانات RISM، < http://www.rism.info/ >
  21. ↑ مشروع مازوركا، < http://mazurka.org.uk/ >
  22. ↑ سينغر، مارك (10 سبتمبر 2007). "فانتازيا للبيانو" . مجلة نيويوركر . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0028-792X . تاريخ الاسترجاع: 23 مارس 2019 . 
  23. ^ هوانغ، تشنغ تشى آنا؛ كويجمانز، تيم؛ روبرتس، آدم. كورفيل، هارون. إيك ، دوغلاس (2019/03/17). “النقطة المقابلة عن طريق الإلتواء”. أرخايف : 1903.07227 [ cs.LG ].
  24. ↑ "Coconet: نموذج التعلم الآلي وراء شعار باخ اليوم" . magenta.tensorflow.org . 20 مارس 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 مارس 2019 .