Fourmis artistiques ou l'art artificiel pictural et musical Nicolas Monmarché Mohamed Slimane Gilles Venturini Laboratoire d’Informatique Université de Tours École Polytechnique de l’Université de Tours

Plan de la présentation Motivations, fourmis artificielles Génération de musique Génération de peinture 24/09/2003 H2PTM - 2003

Motivations Les fourmis artificielles : Optimisation combinatoire Classification automatique Recherche d’information Génération automatique d’œuvres artistiques : Peinture  images Musique  fichiers Midi 24/09/2003 H2PTM - 2003

Principes Utilisation de phéromones pour le marquage de chemins :  Construction d’une séquence 24/09/2003 H2PTM - 2003

Génération de musique Systèmes artificiels : Composition Improvisation Apprentissage, connaissances musicales Improvisation Interactions, temps réel Exécution Expressivité, imitation 24/09/2003 H2PTM - 2003

Composition musicale automatique Mélodie musicale  séquence de notes Note = hauteur, durée, volume… Les fourmis se déplacent dans un graphe : sommets = notes arcs = transitions entre les notes Marquage des arcs par des phéromones : construction collective d’une mélodie 24/09/2003 H2PTM - 2003

Graphe de notes la#1 mi2 mi2 si1 mi1 ré#2 fa1 la1 do#2 do1 ré2 sol1 24/09/2003 H2PTM - 2003

Graphe de notes : parcours la#1 mi2 mi2 si1 mi1 ré#2 fa1 la1 do#2 do1 ré2 sol1 fa#1 do2 ré1 sol#1 ré#1 24/09/2003 H2PTM - 2003

Graphe de notes : phéromones la#1 mi2 mi2 si1 mi1 ré#2 fa1 la1 do#2 do1 ré2 sol1 fa#1 do2 ré1 sol#1 ré#1 24/09/2003 H2PTM - 2003

Construction de mélodie Phéromones = probabilité de transition entre deux notes À chaque passage : renforcement des phéromones Évaporation des phéromones 24/09/2003 H2PTM - 2003

Construction de mélodie Un instrument = un graphe Plusieurs voix = plusieurs fourmis Construction d’un fichier Midi do1 si1 mi2 la1 ré#1 fa1 mi1 do2 ré2 ré1 sol1 sol#1 fa#1 la#1 ré#2 do1 si1 mi2 la1 ré#1 fa1 mi1 do2 ré2 ré1 sol1 sol#1 fa#1 la#1 ré#2 piano violon 24/09/2003 H2PTM - 2003

Résultats 24/09/2003 H2PTM - 2003

Améliorations - évolutions Graphe trop grand  limitation du nombre de notes Utilisation de règles d’harmonie Écriture de partitions 24/09/2003 H2PTM - 2003

Génération de peintures Les fourmis se déplacent sur une image Chaque fourmi dépose une couleur (phéromone) Chaque fourmi recherche une couleur avec une certaine probabilité 24/09/2003 H2PTM - 2003

Génération de peintures Déplacement droit Déplacement oblique 24/09/2003 H2PTM - 2003

résultats (Couleur déposée) (couleur suivie) (déplacement, probabilités) (237,61,177) (255,120,32) (d, 0.19, 0.79, 0.02, 0.52); (89,102,128) (237,61,177) (d, 0.10, 0.89, 0.01, 0.50); (162,16,130) (237,61,177) (d, 0.15, 0.79, 0.06, 0.63); (255,120,32) (89,102,128) (o, 0.28, 0.57, 0.15, 0.99); (205,254,56) (162,16,130) (o, 0.18, 0.77, 0.05, 0.75); 24/09/2003 H2PTM - 2003

Résultats : compétition (14,108,15) (210,193,253) (d, 0.18, 0.41, 0.41, 0.67); (210,193,253) (14,108,15) (d, 0.08, 0.91, 0.01, 0.81); 24/09/2003 H2PTM - 2003

Améliorations - évolutions Paramètres aléatoires  utilisation d’un algorithme génétique interactif 24/09/2003 H2PTM - 2003

conclusion Les fourmis = système dynamique  l’œuvre produite est en évolution permanente Inspiration de la nature : art artificiel ? Autres applications… 24/09/2003 H2PTM - 2003

Fin Fourmis artistiques ou l'art artificiel pictural et musical 24/09/2003 H2PTM - 2003