遺傳算法在旋律創(chuàng)作中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于旋律創(chuàng)作領(lǐng)域。算法作曲的出現(xiàn)，使得旋律創(chuàng)作變得容易、方便。作為算法作曲的方法之一，遺傳算法能夠靈活地產(chǎn)生各種不同風(fēng)格的旋律。但是，應(yīng)用遺傳算法進(jìn)行旋律創(chuàng)作時(shí)，適應(yīng)度函數(shù)的構(gòu)建仍是一大挑戰(zhàn)。以往的適應(yīng)度函數(shù)大多數(shù)很主觀而且容易受設(shè)計(jì)者的偏見(jiàn)影響，評(píng)估過(guò)程耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)且效率低下。本文著重研究將遺傳算法應(yīng)用于旋律創(chuàng)作時(shí)適應(yīng)度函數(shù)的設(shè)計(jì)及其他相關(guān)問(wèn)題。
　　首先，分析了將遺傳算法應(yīng)用于旋律創(chuàng)

2、作時(shí)生成初始群體常用的幾種人工智能方法，包括數(shù)學(xué)模型的方法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法、音樂(lè)文法的方法等。為了實(shí)時(shí)產(chǎn)生旋律，本文中采用基于數(shù)學(xué)模型的方法來(lái)生成初始群體。并且為了避免生成的群體過(guò)度隨機(jī)，在生成初始群體時(shí)對(duì)相關(guān)旋律參數(shù)進(jìn)行了限制，如調(diào)號(hào)、拍號(hào)等。其次，設(shè)計(jì)了一種新的旋律編碼方式，即以旋律中的每個(gè)音符為單位，基于該音符的音級(jí)、時(shí)值和符號(hào)對(duì)旋律進(jìn)行編碼。該編碼方法可以直觀形象地表現(xiàn)旋律的信息，而且能夠保證旋律信息的正確性。再次，構(gòu)建了旋

3、律特征提取器，定義了用于自動(dòng)評(píng)價(jià)的多目標(biāo)適應(yīng)度函數(shù)。特征提取器用于提取旋律樂(lè)譜的特征，如旋律中各音符的自相似性，旋律的圖形，音符的線性度，所使用的音域，等等。將這些特征進(jìn)行線性組合作為多目標(biāo)適應(yīng)度函數(shù)，對(duì)所有生成的旋律個(gè)體進(jìn)行適應(yīng)度計(jì)算，根據(jù)計(jì)算得到的適應(yīng)度函數(shù)值決定個(gè)體是否需要進(jìn)化。然后，對(duì)進(jìn)化過(guò)程中的交叉和變異操作作了研究，以使旋律的進(jìn)化能夠順利進(jìn)行。交叉操作時(shí)著重考慮了音符的時(shí)值修正問(wèn)題，確保交叉前后每一小節(jié)中音符的時(shí)值之和保持不