Metody komputerowego generowania aranżacji muzycznych oraz badania ich podobieństwa - obrona doktoratu mgr. inż. Szymona Muszyńskiego w WAT
W dniu 17 czerwca 2024 roku na Wydziale Cybernetyki Wojskowej Akademii Technicznej odbyła się obrona doktoratu, mgr. inż. Szymona Muszyńskiego. Doktorant pod opieką promotora dr hab. inż. Zbigniewa Tarapaty, prof. WAT, zaprezentował swoją rozprawę doktorską zatytułowaną "Modele i metody komputerowego generowania aranżacji muzycznych oraz badania ich podobieństwa".
Opiekunowie i recenzenci
Wspierany przez swojego promotora, dr. hab. inż. Zbigniewa Tarapatę, prof. WAT, mgr inż. Szymon Muszyński mógł liczyć na wsparcie i wnikliwe oceny od recenzentów: prof. dr hab. inż. Krzysztofa Kluszczyńskiego z Politechniki Krakowskiej, dr hab. inż. Mariusza Kamoli z Politechniki Warszawskiej, oraz dr hab. inż. Macieja Walkowiaka, prof. PBŚ.
Główne cele i metody badawcze
Praca mgr inż. Szymona Muszyńskiego skupia się na dwóch głównych obszarach badawczych: tworzeniu ścieżek dźwiękowych oraz badaniu podobieństwa utworów muzycznych. Głównym celem było rozwinięcie grafowo-sieciowych modeli utworów muzycznych oraz formalizacja metod generowania aranżacji, a także rozwój sposobów badania ich podobieństwa.
Generowanie aranżacji muzycznych
Pierwsza część badań dotyczyła formalizacji metod pozwalających na generowanie aranżacji na podstawie oryginalnego utworu muzycznego. Aby to osiągnąć, autor zaproponował sposób reprezentacji utworu w formie grafu lub sieci, co umożliwiało zachowanie stylu i relacji między nutami.
W pracy zaprezentowano trzy funkcje do odwzorowania zbioru nut na wierzchołki grafu oraz zestaw metod do odzwierciedlania relacji między nimi. Wykorzystując teorię procesów stochastycznych, opracowano metody "spaceru losowego", które pozwalają na wygenerowanie nowej ścieżki dźwiękowej z zachowaniem stylu oryginału.
Badanie podobieństwa utworów muzycznych
Druga część rozprawy skupia się na metodach porównywania utworów muzycznych. Autor zdefiniował zestaw metryk pozwalających na pomiar podobieństwa utworów, analizując je przez pryzmat grafowo-sieciowej reprezentacji. Takie podejście umożliwia precyzyjne określenie podobieństwa między utworami, uwzględniając relacje między nutami, a nie tylko same melodie.
Mgr inż. Szymon Muszyński wprowadził także formalny opis metod badania podobieństwa utworów, który bazuje na miarach charakterystycznych dla wzorców tekstowych. Dzięki temu można porównywać utwory muzyczne w sposób bardziej precyzyjny i wszechstronny.
Wyniki i zastosowania praktyczne
Rezultaty przeprowadzonych eksperymentów potwierdzają skuteczność zaproponowanych metod. Natomiast zastosowania praktyczne wyników pracy mgr inż. Szymona Muszyńskiego mogą być różnorodne. Metody automatycznego generowania muzyki mogą wspierać kompozytorów i aranżerów w tworzeniu nowych utworów, które zachowują styl oryginału, ale wprowadzają nowe elementy. Ponadto, metody porównywania utworów mogą być wykorzystywane w procesach prawnych związanych z przywłaszczeniem własności intelektualnej oraz w automatycznej detekcji plagiatów.
Badania mgr inż. Szymona Muszyńskiego są przykładem, jak nauka i technologia mogą łączyć się ze sztuką, przynosząc ciekawe rozwiązania i nowe możliwości. Gratulujemy i życzymy dalszych sukcesów!
Fot. w grafice: Katarzyna Puciłowska WAT