Séminaire Mathémusique (IRMA-CREAA)
Présentation du séminaire
Objectif : Présenter les recherches en cours dans le domaine des mathématiques appliqués à la musique.
Pour qui ? Il est destiné à un public de musicologues intéressés par l'approche mathématique et computationnelle de l'analyse musicale,
de mathématiciens curieux de découvrir ou de redécouvrir des applications de leur science à d'autres domaines,
mais également à un public plus large qui souhaiterait comprendre quels sont les liens que l'on peut explorer entre ces deux filières
(étudiants en licence, master, doctorants, etc.).
Thèmes abordés : Les thèmes de ce nouveau séminaire sont variés, et les travaux présentés porteront entre autre sur :
- le traitement symbolique de l'information musicale (approches algébriques, topologiques et catégorielles)
- la formalisation mathématique des théories musicales (théories schenkeriennes, génératives, théories transformationnelles)
- les modèles mathématiques dans la chanson et l'improvisation
- les techniques et processus d'apprentissage des savoirs « mathémusicaux »
- l'analyse topologique des données (appliquée à la modélisation automatique du style)
Ce séminaire s'inscrit dans l'axe de recherche suivant : " théorisation et modélisation
de l'acte artistique : approches mathématiques et computationnelles", en partenariat avec l' ITI CREAA.
Toutes les informations sur le séminaire et les dates des différents exposés à venir sont également disponibles sur le site de l'ITI CREAA, onglet
Séminaire interdisciplinaire « Maths et Musique » du CREAA ou encore sur la site de l'IRMA, onglet
Séminire Mathémusique (IRMA-CREAA).
Prochaines dates
23 juin - 16h : Réalité virtuelle et recherche 'mathémusicale'
L'exposé sera présenté par Gilles Baroin ainsi que Moreno Andreatta, et aura lieu dans la Salle de Conférence de l'IRMA à Strasbourg.
Résumé : Cette séance conclusive du séminaire sera consacrée à un bilan des axes des recherches les plus actifs au sein du projet SMIR (Structural Music Information Research) et à un aperçu d'une nouvelle direction en pédagogie "mathémusicale" basée sur l'utilisation de la réalité virtuelle pour l'exploration des représentations mathématiques en musique. La présentation s'appuiera, en particulier, sur le "Planet Voices", un nouveau dispositif interactif conçu par Gilles Baroin à partir des théories musicales transformationnelles (en collaboration avec R. Cohn et E. Amiot). Le dispositif sera également mis à disposition du public pour un voyage virtuel inédit dans l'univers des modèles géométriques au service de la musique.
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Gilles baroin est un mathématicien spécialisé dans la visualisation géométrique des structures et processus musicaux. Docteur-ingénieur, il est le concepteur du modèle Planet-4D utilisé pour visualiser les systèmes musicaux et les progressions harmoniques en quatre dimensions. Il collabore régulièrement avec des artistes, des musiciens et des compositeurs, et donne des conférences scientifiques dans des universités et des conservatoires internationaux (Shangai, Montréal, Londres, Ljubljana, Moscou, Madrid, Tokyo, Baltimore, ....).
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Diplômé en mathématiques de l’université de Pavie et en piano du conservatoire de Novara (Italie), Moreno Andreatta est docteur en musicologie computationnelle à l’EHESS de Paris. Directeur de recherche en mathématiques/musique au CNRS à l’Institut de recherche mathématique avancée de l’université de Strasbourg, il est également chercheur associé à l’équipe Représentations musicales de l’Ircam. Il enseigne à présent les modèles formels dans la musique pop ainsi que la théorie de l’oralité et l’improvisation dans le cadre de la licence en musicologie et musiques actuelles de l’université de Strasbourg. Parallèlement à son activité scientifique, Moreno Andreatta cultive depuis toujours sa passion pour l’improvisation et la poésie en chanson (avec ou sans les mathématiques). Son premier album-concept, intitulé « Un racconto » et signé par le collectif Le Bateau Ivre vient juste de paraître chez le label « Storie di Note » (distribution EGEA Music).
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Exposés passés
12 mai - 16h : Analyse de la musique symbolique : motifs, texture
L'exposé sera présenté par Florence Levé et aura lieu dans la Salle de Conférence de l'IRMA à Strasbourg.
Résumé : L’exposé présentera plusieurs travaux sur l’analyse automatique de la musique symbolique réalisés ces dernières années. On s’appuiera notamment sur des dimensions musicales bien étudiées,
comme les motifs mélodiques, ou encore sur la texture compositionnelle, une notion encore peu développée en analyse musicale par ordinateur.
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Florence Levé est professeure d’informatique au laboratoire MIS de l’Université de Picardie Jules Verne, et associée au CRIStAL où elle collabore avec l’équipe Algomus. Ses activités de recherche s’articulent autour de l’analyse musicale par ordinateur, avec un intérêt particulier pour l’analyse de structure (fugues, formes sonates…) et la compréhension de l’organisation du matériel musical dans les partitions, tant dans leur dimension temporelle (motifs récurrents, cadences…) que verticale (séparation des voix, texture…). Elle s’implique particulièrement dans la médiation scientifique en faveur des collégiens et du grand public (Faites de la science, MathC2+, En avant la MIZique!, ...).
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14 avril - 16h : Rameau transformé par Fourier : Ondelettes en spirale et modes propre du Tonnetz
L'exposé sera présenté par Vincent Lostanlen et aura lieu dans la Salle de Conférence de l'IRMA à Strasbourg.
Résumé : On sait que les petits nombres premiers (2, 3, 5) jouent le rôle de “principes naturels” chez Rameau. On sait aussi que Fourier a inauguré la dualité temps-fréquence en représentant “l’ordonnée d’une ligne courbe tracée arbitrairement” par une série trigonométrique. En voyant la série de Fourier comme “une impression composée de plusieurs autres” (Rameau), on aboutit à un modèle additif sinusoïdal. Pourtant, il existe d’autres manières de combiner Rameau et Fourier ; c’est-à-dire, d’appliquer la dualité temps-fréquence à la musique tonale du siècle des Lumières. Dans cet exposé, je tenterai d’illustrer la richesse interprétative du “point de vue de Fourier” au-delà de l’exemple, bien connu, de la corde vibrante. Premièrement, je montrerai que le principe d’équivalence des octaves énoncé par Rameau préfigure les paradoxes de hauteurs étudiés à partir des années 1960 par Shepard, Risset et Deutsch. Pour expliquer ceux-ci, il est pertinent d’enrouler l’axe fréquentiel en une spirale, alignant radialement les octaves ou “répliques” (Rameau) de chaque classe de hauteurs. Je définirai une base d’ondelettes sur le groupe algébrique associé à cette spirale afin de compléter l’information du spectrogramme. Dans un second temps, j’aborderai le graphe néo-riemannien des triades majeures et mineures (Tonnetz) pressenti par Rameau. En diagonalisant le laplacien de ce graphe, je calculerai la base de Fourier associée et présenterai une visualisation des motifs harmoniques résultants.
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Vincent Lostanlen est chargé de recherche au CNRS, affilié au laboratoire des sciences du numérique de Nantes (LS2N) et chercheur invité au Music Audio Research Lab (MARL) de l’université de New York.
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24 mars 2023 - 16h : Composition fonctionnelle et composition musicale : la Monade Maquette
L'exposé sera présenté par Carlos Agon et aura lieu dans la Salle de Conférence de l'IRMA à Strasbourg.
Résumé : Les monades en informatique permettent l’abstraction de la composition fonctionnelle pour mieux séparer
la partie fonctionnelle pure des autres aspects d’une computation. Nous présentons dans ce séminaire la formalisation monadique
d’une extension temporale de la composition de fonctionnes dans le langage de programmation OpenMusic et quelques applications musicales.
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Carlos Agon
est professeur en informatique à Sorbonne Université et chercheur à l'Ircam à Paris. Il a d'abord étudié l'informatique à l'Universidad de
los Andes, Bogota (Colombie), puis il a fait le DEA en inforamtique à l'Université Paris 11. Sa thèse de doctorat à l’UPMC en 1998 s’intitule
« Langages de programmation pour la composition assistée par ordinateur ». Il est le principal concepteur du langage de programmation OpenMusic
utilisé dans la composition de plusieurs œuvres musicales.
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10 février 2023 - 14h : Harmonie et texture : une relation sous haute tension
L'exposé sera présenté par Gonzalo Romero-García et aura lieu dans la Salle de Conférence de l'IRMA à Strasbourg.
Résumé : L’harmonie et la texture sont deux éléments clefs de la composition musicale ; la première détermine la distribution des hauteurs
et la deuxième celle des durées. Dans cet exposé, nous montrerons comment recréer plusieurs œuvres musicales connues
de tous en combinant ces deux paramètres au moyen du produit tensoriel. Nous présenterons en premier lieu les outils
mathématiques mis à contribution pour établir le modèle musical nous servant de support. Ensuite, il s’agira de
montrer comment générer, avec ces deux ingrédients primordiaux, des incontournables de la musique classique.
Si des prérequis mathématiques permettront de comprendre les contenus de manière précise, cet exposé s’adresse
à tous les publics puisque son postulat est le caractère universel de la musique ; une partie de création
interactive et un blind test harmonique illustreront les techniques proposées.
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Gonzalo Romero-García est doctorant
contractuel à Sorbonne Université travaillant à l'IRCAM sur les relations entre musique, informatique et mathématiques. Il est titulaire d'une
licence en composition musicale du Conservatoire supérieur de Madrid, d'une licence en mathématiques de l'Université Complutense de Madrid,
d'une maîtrise en mathématiques fondamentales de Sorbonne Universtié et d'une maîtrise en acoustique, traitement du signal et informatique appliqués
à la musique de l'IRCAM-Sorbonne Université. Son doctorat porte sur l'application de la morphologie mathématique à l'étude des représentations
temps-fréquence de la musique. De manière plus générale, il s'intéresse aux approches mathématiques et informatiques du phénomène musical. Il est aussi
le secrétaire de la SMCM (Society for Mathematics and Computation in Music).
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27 janvier 2023 - 14h : Acoustic and Cultural Explanations for Musical Harmony and its Associated Emotions
L'exposé sera présenté par Andrew Milne et aura lieu dans la Salle de Conférence de l'IRMA à Strasbourg.
Résumé : A fundamental uncertainty about musical pitch/harmony and its cognition is the extent to which its structure and the emotions it induces are
the result of 1) potentially universal acoustic features and 2) cognitive mechanisms related to cultural learning (familiarity and associative conditioning).
In this talk, I will detail a series of music cognition experiments with Western-enculturated participants listening to unfamiliar (microtonal) music, and
with participants in a remote cloud forest community in Papua New Guinea who have limited exposure to Western music and harmony. The results indicate that
cultural aspects play an important role but there is one acoustic element (roughness) with a possibly universal effect.
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Dr. Andrew Milne is a Senior
Research Fellow in Music Cognition and Computation, and leader of the Music Science Lab at the MARCS Institute for Brain, Behaviour and Development,
Western Sydney University, Australia. His research is at the interface of music, cognitive science, mathematics, computing, and their implications
for education and well-being.
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9 décembre 2022 - 14h : La déraisonnable efficacité de la Transformée de Fourier Discrète en théorie musicale.
L'exposé sera présenté par Emmanuel Amiot et aura lieu dans la Salle de Conférence de l'IRMA à Strasbourg.
Résumé : Depuis une douzaine d'années, la transformée de Fourier discrète (DFT) s'est révélée extrêmement efficace pour l'étude de structures musicales.
Cependant il existe de nombreuses autres décompositions possibles, parfois plus efficaces dans d'autres domaines (comme les ondelettes).
Y a-t-il une raison profonde expliquant l'efficacité de la DFT en musique, ou son usage relèverait-il d'une paresse intellectuelle?
Par l'auteur de "Music through Fourier Space".
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Emmanuel Amiot est chercheur en mathématiques de la musique depuis les années 80.
Spécialiste de l'algébrisation des structures discrètes (cribles, canons rythmiques, gammes…), ayant enseigné en classes préparatoires mais aussi du collège
à la préparation à l'agrégation, il reprend volontiers sa casquette de pianiste et compositeur pour des concerférences dévoilant les mystères de la mathémusique
aux publics les plus divers. Auteur de dizaines d'articles et de conférences, membre fondateur de la Society for Mathematics and Computation and Music,
il co-dirige depuis plusieurs années la publication de sa revue officielle, le Journal of Mathematics and Music.
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18 novembre 2022 - 16h : Théories transformationnelles en musique: de la théorie des groupes aux musiques de films, et au delà.
L'exposé sera présenté par Alexandre Popoff et aura lieu dans le Petit Amphi de Math (PAM) à
UFR Math-Info de Strasbourg.
Résumé : Ce séminaire porte sur les théories transformationnelles, étudiées à la fois du point de vue de leur formalisme mathématique et de leur application en analyse musicale. Le travail fondateur de David Lewin dans les années 1980 a permis d'étudier les objets musicaux (classes de hauteurs, accords, rythmes, etc.) non plus en eux-même, par exemple dans un cadre tonal donné, mais par leur transformations via un formalisme basé sur la théorie des groupes. Les 'Generalized Interval Systems' de Lewin ont ainsi pu être notamment appliqués à l'étude des accords triadiques, d'où provient la théorie néo-Riemannienne. Nous en rappellerons les bases mathématiques, et en montrerons le potentiel dans l'analyse des musiques de films où le "chromatisme pantriadique" (selon l'expression de Frank Lehman) s'y prête particulièrement bien. En parallèle tout au long de la présentation, nous montrerons comment la refonte du formalisme de Lewin dans le cadre plus général de la théorie des catégories permet de définir de nouveaux outils mathématiques pour l'analyse musicale.
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Alexandre Popoff est diplômé de l'ESPCI, et travaille actuellement en tant qu'ingénieur de recherche en Machine Learning pour l'imagerie médicale au sein de Philips Research France. Parallèlement, il est également chercheur indépendant dans le domaine mathématique/musique: depuis 2010, ses recherches portent sur la formalisation algébrique des structures musicales au travers notamment de la théorie des catégories, en collaboration avec Moreno Andreatta et Andrée Ehresmann, et ont été publiées dans 'Journal of Mathematics and Music', 'Perspectives of New Music', et dans les actes des conférences 'MCM - Mathematics and Computation in Music'..
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14 octobre 2022 - 14h : Modélisations d'espaces et langages musicaux pour l'analyse et la composition.
L'exposé sera présenté par Louis Bigo et aura lieu dans la Salle de séminaire de
l'IRMA.
Résumé : Cet exposé parcourt un ensemble de représentations et algorithmes dédiés à l’analyse et la composition de musique assistée par ordinateur,
avec comme point commun leur propension à capturer différentes facettes du langage musical tel qu’il apparait dans les partitions.
Nous présenterons en premier lieu une approche spatiale à l'analyse et la composition, se basant sur le Tonnetz généralisé.
La notion de langage musical sera ensuite approchée à travers des composants essentiels des partitions, incluant la structure,
la texture ou encore les annotations relatives à la pratique instrumentale dans le cas spécifique des tablatures de guitare.
Nous évoquerons par ailleurs l’adaptation d’outils d’intelligence artificielle élaborés dans le domaine du Traitement Automatique du Langage Naturel
(TALN) pour l’étude des partitions, ainsi que la propension de ces outils à nous interroger sur l’assimilation de la musique à un type particulier
de langage. Nous évoquerons enfin une expérience de co-composition musicale homme/machine engageant ces concepts dans le cadre d’une participation
au concours de l’AI Song Contest.
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Louis Bigo est maître de conférences à l'Université de Lille et dans l'équipe de recherche Algomus du laboratoire CRIStAL depuis 2016.
Ses recherches portent sur l'élaboration de modèles issus des mathématiques et de l'apprentissage automatique pour assister l'analyse et la composition
de partitions musicales. Ses travaux de thèse sur le sujet "Représentations symboliques musicales et calcul spatial" (IRCAM, LACL, Université Paris-Est)
ont été récompensés par le prix jeune chercheur sciences et musique 2013. Il a ensuite effectué un post-doctorat de 2014 à 2016 à l'Université du
Pays-Basque dans le domaine de l'apprentissage automatique et de la génération automatique de musique.
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