Prírodou inšpirované algoritmy

ChaoSynth

Podkapitoly:

Algoritmus
Mapovanie na granulový systentizátor
Implementácia

Tento generátor využíva metódu nespojitej syntézy, čo je generovanie rýchlo sa meniacich radov veľmi krátkych zvukových dávok, ktoré sa nazývajú granuly (35 ms dlhé), ktoré spolu generujú nejaké zvuky.

Táto technika môže byť porovnávaná s pohybujúcim sa obrazom, pri ktorom sa ukazujú trochu rôzne obrazy v takej frekvencii, aby to oko nespozorovalo. Predstavitelia tohto smeru:

Iannis Xenakis (Francúzsko) – formuloval princípy metódy v r. 1950

Curtis Roads (USA) a Barry Truax (Kanada) systematicky preskúmali túto techniku a navrhli počítačom riadený granulárny syntetizátor.

Tieto systémy používali na riadenie produkcie granulí zložité matematické vzorce. ChaoSynth používa miesto toho celulárny automat nazývaný ChaOs, ktorý je oveľa efektívnejší a flexibilnejší na použitie ako najlepšie matematické metódy. ChaoSynth sa odporúča pre skladateľov ambient a elektroakustickej hudby, ako aj pre autorov soundtrackov k filmom a počítačovým hrám.

Tento systém dokáže generovať zvuky, ktoré sa podobajú na spev vtákov, tečúcu vodu, zvuky pripomínajúce hmyz, ako aj zvukové efekty, ktoré často vídame v sci-fi filmoch a počítačových hrách. Okrem toho ChaoSynth tiež produkuje vizuálne obrazy, ktoré môžu slúžiť ako podklad pre maliarov.

Celulárny automat ChaOs (Chemical Oscillator) je model neurofyziologického javu, ktorý sa zakladá na rekurentnej neurónovej sieti. Jednotlivé neuróny predstavujú identické elektronické obvody, ktoré nadobúdajú tieto stavy:

• Pokojový stav
• Depolarizovaný stav
• Nabudený stav

Nervová bunka interaguje s jej 8-mimi susedmi pomocou elektrických signálov. Tie majú minimálny a maximálny prah, ktorý charakterizuje stav danej nervovej bunky. Ak jej vnútorné napätie vi je menšie ako vmin, potom je bunka v pokojovom stave (alebo polarizovaná). Ak je jej napätie medzi vmin a vmax bunka je depolarizovaná. Každá nervová bunka obsahuje napäťový delič, ktorý sa snaží udržať vi pod vmin. Taktiež obsahuje elektrický kondenzátor, ktorý reguluje mieru depolarizácie. Avšak je tendencia zvyšovania depolarizácie s časom. Keď v čase t vi dosiahne vmax, stane sa nervová bunka nabudenou a automaticky je vymenená novým neurónom v pokojovom stave v čase t+1.

Správanie systému ChaOs môžeme špecifikovať týmito parametrami:

• Počet hodnôt nervových buniek, pričom n>=3
• Resistancia R1 a R2 pre napäťový delič
• Kapacitancia k kondenzátora
• Dimenzia mriežky