Algorithmische Komposition

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Unter Algorithmischer Komposition, kurz: AK, wird jede Art der Komposition verstanden, bei der mittels mathematischer Prozesse, Automatisierungen oder Programmen, das heißt auf Grundlage von Algorithmen, Musik entsteht. In der Neuen und zeitgenössischen Musik wird üblicherweise auf das Vorhandensein einer Partitur bestanden, für die Elektronische Musik gilt, dass ein Programm oder eine ausreichend komplexe Anwendung bereits als Partitur gelten kann.[1] Algorithmisch ist im Grunde fast jede Musik, sobald musikalische Muster generiert werden. Im Zusammenhang mit dem vorherrschenden speziellen Verständnis von AK als Computermusik wird Iannis Xenakis oft als Urvater genannt.

Es kann zwischen Musik, die mithilfe von Computern gemacht wird bis hin zu Musik, die von Computern gemacht wird, unterschieden werden.[2] Automatische Kompositionen sind oft entweder langweilig (deterministische Kompositionen) oder unschön (Zufallsoperationen), es gilt besonders, diese beiden Hindernisse zu überwinden.[3] Im Internet gibt es viele interaktive Plattformen und Freeware zum Download von AK-Kompositionssystemen, mit denen auf Knopfdruck auch online algorithmische Kompositionen generiert werden können. Inzwischen hat sich ein Verständnis etabliert, bei dem jede Musik, bei der Elektronik nicht nur zur Verstärkung des Equipments eingesetzt wird, insbesondere auch Computermusik und Aleatorik, als AK gelten kann.[4] Dem widersprechen Ansichten, wie Gottfried Michael Koenigs, der die Voraussetzungen, um eine Musik algorithmisch nennen zu können, mit der fortschreitenden Rationalisierung des Kompositionsvorgangs verbunden sehen will[5]: „Für jemanden, der gewohnt ist, impulsiv zu arbeiten und einfach dem Strom seiner Gedanken, seiner Empfindungen, seiner musikalischen Vorstellungen zu folgen und diese dann niederzuschreiben [...], kommt algorithmisches Komponieren wahrscheinlich nicht infrage.“[6]

Das Wort Algorithmus ist abgeleitet von Abu Dscha'far Muhammad ibn Musa al-Chwarizmi, der Anfang des 9. Jahrhunderts das Rechnen mit Dezimalzahlen einführte und die Ziffer 0 aus dem Indischen in die modernen Rechensysteme übertrug. Mit den lateinischen Übersetzungen wurde auch sein Name latinisiert von al-Chwarizmi in al-Jorisme.

Hintergrund

Algorithmische Komposition ist eng an Analyseinstrumente gebunden. Töne werden im Grunde durch Zahlentripel dargestellt, die Tonhöhe, Tondauer und Anschlagsdynamik erfassen und generativ weiterentwickelt werden können. Es geht darum, Regeln zu entwerfen, mit denen eine Folge von Tripeln (zum Beispiel mithilfe eines Computers) generiert also weiterentwickelt werden kann. Diese Tripelgenerationen müssen nicht auf Grundlage der herkömmlichen Satzlehre oder ähnlichem entwickelt werden, sie lassen sich zum Beispiel auch als Rohdaten in Programmen wie Audacity oder anderen Programmen, die Rohdaten zum Beispiel auch als Videos öffnen können, manipulieren bzw. entwickeln (vgl. dazu Databending, Datamosh). Die Koordinaten werden aus oder in Form von vertikalen (Klang) und horizontalen (Rhythmus, Dramaturgie) Daten, sowie Lautstärke (Dynamik) gewonnen und resultieren üblicherweise in Notationen / Notationsanweisungen für Computerprogramme oder Instrumente, Klanggestaltung oder einer Kombination von beidem. Zum Zuge kommen oft stochastische bzw. Randomprozesse wie auch beim Glitch, wobei eine Stufe der grafischen Notation vorweg formuliert oder zumindest zur Dokumentation nebenbei umgesetzt werden kann.

Schritte – Die AK lässt sich sinnvoll in drei bis vier Schritte untergliedern, auch wenn sie in der Regel innerhalb eines Computers und sogar innerhalb eines Programms oder einer Programmierumgebung stattfinden:

  • 1. Entwicklung eines Programms, einer Anwendung oder eines hinreichend komplexen Plans.
  • 2 a) Wahl der Parameter und Quantifizierung.
  • 2 b) Eintrag der Variablen.
  • 3. Umsetzung der erzeugten Daten in akustische Ereignisse (Übersetzung zum Beispiel der Daten aus einer Partiturtabelle in eine Partitur).

Im Internet lässt sich ein seit 1987 entwickelter Echtzeit-Stream auf algorithmischer Basis abrufen: [18] Maurice Methot – Algorithmic Stream[7]

Modelle, Systeme, Methoden

Die folgende Kategorisierung orientiert sich am Artikel Algorithmic Composition bei der en.wiki, der hier auf ein Exposee von George Papadopoulus und Geraint Wiggins aus dem Jahr 1996 zurückgreift[8][9]:

Mathematische Modelle

Bei mathematischen Modellen sind besonders Zufallsprozesse bzw. ist die Stochastik als einer der Bereiche, die nondeterministische Lösungen anbieten, gefragt. Stochastische Prozesse werden oft in andere Arten der Automatisierung eingegliedert, in einer Kette von Algorithmen sollte mindestens ein stochastischer Ablauf nachweisbar sein, um das Ergebnis stochastisch nennen zu können. Fraktale beschreiben zum Beispiel natürliche Prozesse und können als Quellmaterial für stochastische Prozesse herhalten (Fraktale Musik). Seit den 1970er Jahren werden Fraktale in der Musik als Vorlagen für generative Prozesse verwendet.[10] Stichworte sind: Markov-Kette[11], Normalverteilung (Gauß-Verteilung)[12]. Iannis Xenakis, in der Populären Musik Autechre, Glitch.

Wissensbasierte Systeme

Wissenbasierte Systeme sind zum Beispiel statistische Auswertungen musikalischer Kriterien von Stilen und Substilen und deren Weiterverwendung zur Komposition stilähnlicher Musik oder von Stilkopien. Solche Musik wird oft durch eigene kompositorische Entscheidungen vervollständigt. David Cope, Statistische Musik, in der Populären Musik etwa Pluramon, jenseits von Computermusik bieten sich Kompositionsweisen wie für Neil Sedakas Oh! Carol an.

Grammatische Systeme

Als Grundlage für weitere algorithmische Bearbeitungen können auch Grammatiksysteme dienen, die sich aufgrund der gegebenen Linearität eher für Rhythmen und Dramaturgien, die „Architektur“ eines Stücks eignen. Die von Noam Chomsky für die Linguistik entwickelte Generative Grammatik gibt es als Analyseinstrument in den Musikwissenschaften seit den 1980er Jahren, als solche ist die Generative Grammatik in erster Linie deskriptiv.[13][14] Kronos Quartet & Noam Chomsky, John Cage (HPSCHD).[15][16]

Evolutionäre Methoden

Durch Strategien wie Kommutation, Permutation, Auswahl nach Geschmack, iterative Rückkopplung, die Integration neuronaler Netze entsteht ein Stück als Work in Progress, die Kritik des Verlaufs wird dokumentiert und als Qualitätskontrolle im Algorithmus verankert. Stichwort: Sukzessive Entwicklung. Zum Beispiel Chin Un-Suk, Clarence Barlow, in der Populären Musik raster-noton, Ryōji Ikeda, Carsten Nicolai (alva noto), Olaf Bender, Frank Bretschneider oder auch David Cunningham.

Lernsysteme, selbstlernende Systeme, Spieltheorie

In den 1970er Jahren hat sich hinsichtlich der AK die Kognitive Musikwissenschaft als eigenständige musikwissenschaftliche Disziplin zur Erforschung der kognitionspsychologischen Zusammenhänge zwischen Musik und Künstlicher Intelligenz entwickelt.[17] Stichwort: Neuronale Netze.

Kognitive Musikwissenschaft stellt die Frage nach Repräsentationen musikalischer Strukturen als Gedächtnisinhalte und deren Reproduktion beim Musikmachen. Stichworte sind hierarchische Repräsentationen, kognitive Prototypen, kognitive Schemata oder auch Antizipation, Aufmerksamkeit und Emotion.[18] Harmonielehre, Kontrapunkt und Rhythmik kommen dort zum Zuge, wo eine Komposition nicht schlüssig ist.

Hybridsysteme

Hybridsysteme kombinieren die Stärken unterschiedlicher Algorithmen, während die Schwächen aufgefangen und reduziert werden. Die Verwendung eines einzigen Algorithmus zeitigt selten ästhetisch hinnehmbare Ergebnisse.

Quellmaterial

Arbiträre Daten, Musiktheorie, Künstliche Intelligenz, Neuronale Netze, Symbolische KI, Künstliches Leben, Zelluläre Automaten, Fraktale, L-Systeme, Genetische Algorithmen, Linguistik, Generative Grammatik, Statistik und Stochastik, Markow-Kette, Zahlentheorie, Informationstheorie, Theorie der Komplexen Systeme, Chaostheorie und Fraktale, Kognitionswissenschaft, Psychoakustik, Tabellen, Boolsche Algebra. Für jeden der hier aufgeführten Begriffe existiert ein Artikel bei der deutschen Wikipedia: [19].

Geschichte

Algorithmen werden seit Jahrhunderten in Kompositionsmethoden untergebracht. So kann auch der Kontrapunkt auf Algorithmen zurückgeführt werden[19]:

  • 1026 schlug Guido d'Arezzo vor, den Silben eines religiösen Textes Tonhöhen zuzuweisen.
  • 1660 entwickelte Athanasius Kircher seine Arca Musarithmetica, eine Komponiermaschine.
  • 1757 erschien Johann Philipp Kirnbergers Allzeit fertiger Polonaisen- und Menuettenkomponist, eine Anleitung mittels zweier Würfel zu komponieren.
  • um 1790 veröffentlichte auch Joseph Haydn solche Komponieranleitungen.
  • 1793 erschien postum Wolfgang Amadeus Mozart eine Anleitung zum Komponieren von Walzern, die ein Bestseller wurde (Musikalisches Würfelspiel).
  • um 1960 schrieb der griechische Komponist Iannis Xenakis in der Sprache FORTRAN Programme, die Partituren erzeugen, die mit traditionellen Instrumenten gespielt werden.

Um die Entwicklung Algorithmischer Komposition kümmern sich zur Zeit besonders das IRCAM, die Bell Labs, CCRMA, CEMAMu, Columbia-Princeton Electronic Music Center, Princeton Sound Lab.

Software zur Unterstützung von KomponistInnen im Bereich der zeitgenössischen Musik und zur Generierung von Popsongs, Jazzsoli usw.

  • Gottfried Michael Koenig – Projekt 1 und folgende, SSP [20] bei Koenigproject.nl
  • MaestroGenesis [21] Freeware der Evolutionary Complexity Research Group, die Amateurmusiker bei der Entwicklung von Ideen und bei Kompositionen unterstützt, evolutionär.
  • Audiocubes [22] AudioCubes, kleine würfelartige Objekte, die Lichtwellen ausstrahlen und zum Beispiel beim Reactable auf einem Lichttisch verschoben und gedreht werden können, zum Beispiel zum Generieren von Technoloops: KlangmechanikKlangmechanik @ Reactable live! Gaiser-rmx. [23] bei Youtube, Rezension [24] bei modulatethis.com
  • AC Toolbox [25] Freeware zur Unterstützung algorithmischer Komposition.
  • Christopher ArizaathenaCL [26] Freeware-Kompositionstool, das plattformübergreifend interaktive Befehlsfolgen generiert. Posttonale und mikrotonale Tonhöhenmodulierungen, Softwaredesignanalyse, grafische Darstellungen / Notationen, MIDI- und Audiodaten, Textformate usw., siehe: Christoph Ariza – An Open Design for Computer-Aided Algorithmic Music Composition: AthenaCL [27] bei Google.books.
  • cgMusic [28] Erweiterbare Freeware, die AK-Kompositionen als wissensbasiertes System verarbeitet und generiert. Sie produziert tonale Musik in unterschiedlichen Stilen. Musikbeispiele auf der Webseite.
  • Alexey Arkhipenko – QGen2 [29] Quartette-Generator mit Musikbeispielen auf der Webseite.
  • Robert Walker – Tune Smithy [30] Fraktales AK-Programm, Akkordprogression und -synthese, kommerziell (14€).
  • Impro-Visor [31] Freeware, die auf Grundlage einer stochastischen, kontextfreien Grammatik Jazzsoli nach Benutzerwünschen generiert.
  • Noatikl [32] Der Nachfolger von Koan ist ein algorithmisch transgeneratives Kreativitätssystem für OS X und Windows.
  • Mixtikl [33] 12spur Mixer mit algorithmischer Engine und Webbrowser, für iPhone, iPad, iPod touch, Mac.
  • Karlheinz Essls Lexikon-Sonate [34] Für computergesteuerte Klaviere, Freeware für OS X.
  • Jonathan N. MiddletonMusical Algorithms, create your own music [35] Interaktives Online-Echtzeitwerkzeug des Northwest Academic Computing Consortiums.
  • Leonid Vladimirsky – Strasheela [36] Deterministisches Kompositionssystem auf musiktheoretischer Grundlage.
  • Torsten Anders – WolframTones [37] AK-Composer in Form eines eindimensionalen zellulären Automats.
  • Impromptu [38] Programmierumgebung für algorithmische Echtzeitkomposition.
  • MusiNum [39] AK-Software.
  • SoundHelix [40] Freeware, Java-Framework für Zufallskompositionen auf Grundlage generierter Regeln (CRG), mathematisches Modell.
  • Kenji Kojima – RGB MusicLab [41] Bild- in Audiodatenkonvertierung für OS X und Windows.
  • Easy Music Composer [42] Composer als Freeware für acht Takte und Shareware für 255 Takte (Windows).
  • Computoser [43] Onlineservice für AK ohne Beteiligung von Benutzern, Optionen zum Ankreuzen.
  • Melomics [44] Onlinebrowser und Api, um Genres, Tempos und Dynamiken aus einem der größten Musikrepertoires auszulesen.
  • Walter Schulze – SuperWillow [45] Freeware für Generative Musik.
  • Microsoft – SongSmith [46] Hintergrundmusik-Generator, Demo und kommerziell.
  • Alfred Schilken – Dein Name ist Musik [47] Deterministischer Onlineservice, Musikalisches Würfelspiel bei Dein Name ist Musik.de.
  • Spiele, bei denen die Musik durch das Spielverhalten mit gesteuert wird, zum Beispiel The Legend of Zelda: Ocarina of Time oder Fable, Command & Conquer: Generals, Splinter Cell und Freedom Fighters.[20]

MusikerInnen (Auswahl)

Die Bereiche der populären und der zeitgenössischen Musik überschneiden sich zum Teil. Die Neue Musik dagegen setzt sich von der Populären Musik ab.

Populäre Musik

Zum Beispiel Autechre, Aphex Twin, David Cunningham, Matthew Herbert, Richard Chartier, Kevin Drumm, David Jackman, Kim Cascone, Ryōji Ikeda, Frank Bretschneider, Carsten Nicolai, Olaf Bender, Brian Transeau, Taylor Deupree, William Basinski, CoH, Asmus Tietchens, Daniel Menche, Peter Rehberg, Christian Fennesz, Nobukazu Takemura, Pluramon ...

Zeitgenössische / Neue Musik

Siehe auch

Computermusik, Live-Coding, SuperCollider, Elektronische Musik, Spektralmusik, Texturalismus, Schillinger-System, Soundchip, Komposition, Pure data, Lexikon-Sonate, Digital Vinyl System, Musikalisches Werk, Virtuelles Idol, Musik im Internet, Neil Sedaka – Oh! Carol, Databending, Datamosh, Circuit bending, Post-Techno, Glitch, Live-Elektronik, Serielle Musik, Postserielle Musik, Repetitive Musik, Molekulare Musik, Neuronale Netze, Karlheinz Stockhausen.

Literatur

  • Fred K. Prieberg: Musica Ex Machina Berlin 1960
  • Hubert Kupper: Computer und musikalische Komposition. Braunschweig 1970
  • Gareth Loy: Composing with Computers – A survey of Some Compositional Formalisms and Music Programming Languages in: Current Directions in Computer Music Research, ed. by M. Mathews and J. R. Pierce, MIT Press 1989
  • Curtis Roads: The Computer Music Tutorial. MIT Press 1996
  • Martin Supper: Computermusik, in: MGGDie Musik in Geschichte und Gegenwart. Allgemeine Enzyklopädie der Musik. Kassel 1995, Sp. 967-982
  • David Cope: Computer Models of Musical Creativity. MIT Press 2005
  • Karlheinz Essl jun.: Algorithmic Composition. in: Cambridge Companion to Electronic Music, ed. by N. Collins and J. d'Escrivan, Cambridge University Press 2007
  • Gerhard Nierhaus: Algorithmic Composition – Paradigms of Automated Music Generation. Springer 2008

Einzelnachweise

  1. Die Wiederholbarkeit von Kompositionen besonders mit den Instrumenten, Programmen oder Anwendungen, für die sie geschrieben sind, ist dabei einer der Hauptgründe.
  2. Artikel Algorithmische Komposition [1] bei der de.wiki
  3. Zur „Barriere der Unhörbarkeit“ vgl. auch den Artikel Serielle Musik.
  4. Zur Definition vgl. zum Beispiel den Artikel Algorithmic Composition [2] bei der en.wiki. Die englische Wikipedia listet zusätzlich einen Artikel Pop music automation [3], inhaltlich sind die beiden Artikel nahezu redundant.
  5. Definition AK nach G. M. Koenig in: Gottfried Michael Koenig – LV 8. November 2002 [4] ab min. 4:10 bei der TU Berlin
  6. Gottfried Michael Koenig – LV 31. Januar 2003 [5] ab min. 2:17 bei der TU Berlin
  7. Maurice Methot – Algorithmic Stream (seit 1987) [6] bei Pages.emerson.edu
  8. Artikel Algorithmic Composition [7] bei der en.wiki
  9. Die umfassendere Originalversion der oben vorgenommenen Aufteilung von AK-Kategorien: George Papadopoulus / Geraint Wiggins – AI Methods for Algorithmic Composition: A Survey, a Critical View and Future Prospects, die Bereiche überschneiden sich [8] bei doc.gold.ac.uk
  10. Artikel Algorithmic Composition [9] bei der en.wiki
  11. Artikel Markov-Kette [10] bei der de.wiki
  12. Artikel Normalverteilung [11] bei der de.wiki
  13. Artikel Generative Grammar, Abschnitt Music [12] bei der en.wiki
  14. Jonah Katz, David Pesetsky – The Identity Thesis for Language and Music [13] Januar 2011 bei ling.auf.net
  15. Artikel HPSCHD [14] bei der en.wiki
  16. Darstellung eines generativ grammatischen Ansatzes durch G. M. Koenig in LV vom 10. Dezember 2002 [15] ab min. 9:04 bei der TU Berlin
  17. Detlev Zimmermann, ebd., Anm. oben
  18. Anm. oben
  19. Der kurze Abriss der Geschichte wird noch erweitert, die Liste ist aus dem Artikel Algorithmische Komposition [16] bei der de.wiki übernommen.
  20. Talk Algorithmic Composition [17] bei der en.wiki

Weblinks

  • Stefan Lattner – Konzepte algorithmischer Komposition: Ein vergleichender Überblick [48] PDF, 2009
  • Gottfried Michael Koenig – Algorithmische Komposition [49] Vorlesungsreihe, TU Berlin, WS 2002 / 2003 (mp3s)
  • Wilfried Satke – Algorithmische Komposition auf der Grundlage einer Partie des Brettspiels Ad Lib Ido [50] bei Satke.ws
  • Martin Supper – A Few Remarks on Algorithmic Composition [51] Computer Music Journal 25.1 (2001) 48-53, bei Muse.jhu.edu
  • Music generation with Restricted Boltzmann Machines [52] Beispiel für einen stochastischen Algorithmus bei Youtube
  • Computermusik aus einzeiligen Algorithmen [53] bei Youtube
    • Zum Selbermachen, Bemmu, viznut, mjau [54] Autsch Bautsch bei Wurstcaptures.untergrund.net

Musik

  • Lejaren Hiller – Illiac Suite und Kommentare (1956) [55] bei Youtube
  • Mortuos Plango, Vivos Voco (1980, 2013) [56] bei Vimeo
    • Artikel Mortuos Plango, Vivos Voco [57] bei der en.wiki
    • Jonathan Harvey – Mortuos plango vivos voco (1980) [58] Vorstellung der Kompositionsweise, .fr
  • Clarence Barlow – Januar am Nil (Intro, 1984) [59] bei Youtube
  • ‪Herbert Brün – ‬‪Klänge Unterwegs (1962) [60] bei Youtube
  • John Chowning – Stria (1977) [61] Der erste Anwender von FM-Synthese (Frequenzmodulation), bei Youtube
  • Charles Dodge – He Destroyed Her Image (1974) [62] bei Youtube
  • Jean-Claude Éloy – Gaku-No-Michi (1978) [63] bei Youtube
  • Karlheinz Essl – 7x7 fo(u)r clarinets (2006) [64] bei Youtube
  • Orm Finndahl – Quo-tr [65] Barcelona Laptop Orchestra @ Festival Mixtur (div.), April 2013 bei Youtube
  • Hanspeter Kyburz – The Voynich Cipher Manuscript (1995) [66] bei Youtube
  • Gottfried Michael Koenig – Funktion Blau (1969) [67] bei Youtube
  • Paul Lansky – Idle Chatter (1992) [68] bei Youtube
  • Otto Laske – Farewell to Los Angeles (12:20 min., 2012) [69] bei Youtube
  • Horaţiu Rădulescu – Sensual Sky (1985) [70] bei Youtube
  • Jean-Claude Risset – Songes (1979) [71] bei Youtube
  • Curtis Roads – Purity (1994) [72] bei Youtube
  • Marcus Schmickler – Altars of Science (2007), Rhiz/Vienna 07.05.2008 [73] bei Youtube
  • Iannis Xenakis – Orient-Occident (1960) [74] bei Youtube

Geschichte

  • Karlheinz Essl – Algorithmic Composition [75] bei Karlheinz Essl, 2007
  • John A. Maurer IV – A Brief History of Algorithmic Composition [76] beim CCRMA, Stanford, 1999
  • Ada Lovelace [77] bei Computerhistory.org

Neue Musik

  • siehe auch: Weblinks, G.M. Koenig: „... man könnte das auch mechanisch mit Hebeln und Stangen machen, oder pneumatisch oder hydraulisch oder sonstwie ... darum geht es nicht, es ist eigentlich der gedankliche Vorgang, wozu man noch nicht mal einen Computer gebraucht ...“, vgl.: LV 8. November 2002 [78] bei der TU Berlin, ab min. 4:10: „Ich möchte eigentlich den Begriff der algorithmischen Komposition, [...] den man allerorten antrifft, verschärfen.“
  • Detlev Zimmermann – Automatische intentionsbasierte Komposition von Musik [79] Postscript, Universität Freiburg, 1996

Anleitungen

  • Kompositionanleitungen [80] Serie von Anleitungen für Pd-Patches und diverse Programme.

Links im Juli 2017.