基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的音樂(lè)分析與輔助作曲研究

劉 洋（安徽省六安市金安區(qū)文廣新局創(chuàng)研室，安徽 六安 237005）

基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的音樂(lè)分析與輔助作曲研究

劉 洋
（安徽省六安市金安區(qū)文廣新局創(chuàng)研室，安徽 六安 237005）

有組織地組合各種物體震動(dòng)中產(chǎn)生的聲音就是音樂(lè)，作為藝術(shù)表現(xiàn)形式的一種，它能夠?qū)θ祟惖那楦幸约靶叛鲞M(jìn)行傳遞。而現(xiàn)階段，信息技術(shù)以日新月異的速度飛快發(fā)展，對(duì)人們?nèi)粘９ぷ骷吧钪械亩鄠€(gè)領(lǐng)域都造成了影響，音樂(lè)同信息技術(shù)的融合，促使數(shù)字化分析和處理應(yīng)用于音樂(lè)當(dāng)中，現(xiàn)階段這一領(lǐng)域的主要功能是檢索音樂(lè)內(nèi)容，分割和對(duì)音樂(lè)進(jìn)行自動(dòng)歸類，這一功能對(duì)于推動(dòng)音樂(lè)藝術(shù)的進(jìn)步具有重要意義，在這種情況下，積極加強(qiáng)基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的音樂(lè)分析與輔助作曲研究具有重要意義。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)；音樂(lè)分析；輔助作曲

前言

不同的內(nèi)容出現(xiàn)在不同音樂(lè)種類當(dāng)中，能夠?qū)μ囟ǖ木?、物質(zhì)進(jìn)行反映，因此在研究音樂(lè)藝術(shù)的過(guò)程中，必須增加對(duì)不同文化背景和社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r的了解。信息技術(shù)的進(jìn)步，給予音樂(lè)的跨領(lǐng)域研究成為可能，在音樂(lè)內(nèi)容基礎(chǔ)上的檢索和多種輔助作曲方法的產(chǎn)生，充分說(shuō)明了信息技術(shù)的重要性。鑒于此，積極加強(qiáng)基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的音樂(lè)分析與輔助作曲研究具有重要意義，本文首先對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，并分別對(duì)其基礎(chǔ)上的音樂(lè)分析和輔助作曲展開(kāi)了研究，希望對(duì)我國(guó)音樂(lè)藝術(shù)的發(fā)展起到促進(jìn)作用。

一、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)概述

在對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)展開(kāi)研究的過(guò)程中，一個(gè)重要的工具就是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，在將多個(gè)結(jié)點(diǎn)和連接點(diǎn)進(jìn)行組合并最終構(gòu)建一個(gè)集合的過(guò)程中，就能夠形成網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)中的元素應(yīng)用結(jié)點(diǎn)來(lái)表示，各元素之間的關(guān)系可以應(yīng)用結(jié)點(diǎn)之間的邊來(lái)表示。從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，在對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)展開(kāi)研究的過(guò)程中，隨機(jī)圖論始終是基本理論，專業(yè)學(xué)者認(rèn)為它能夠?qū)ΜF(xiàn)實(shí)生活中存在的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)際模擬。然而，在信息技術(shù)不斷進(jìn)步的過(guò)程中，電力和通信網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生，促使網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜化，節(jié)點(diǎn)數(shù)量顯著增多。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能大幅度提升，因此在對(duì)大型網(wǎng)絡(luò)功能以及本質(zhì)進(jìn)行分析的過(guò)程中，開(kāi)始對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行應(yīng)用。

從現(xiàn)階段研究成果來(lái)看，在研究過(guò)程中，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論包含如下內(nèi)容：首先，發(fā)現(xiàn)。對(duì)統(tǒng)計(jì)性質(zhì)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)刻畫(huà)中的體現(xiàn)進(jìn)行揭示，并明確性質(zhì)的度量方法；其次，分析。對(duì)結(jié)點(diǎn)及其網(wǎng)絡(luò)整體中的特點(diǎn)逐一深入挖掘，并在此基礎(chǔ)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)行為進(jìn)行預(yù)測(cè)等。

二、基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的音樂(lè)分析

（一）編碼方式

樂(lè)曲網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)置為曲譜音符，因此應(yīng)對(duì)曲譜數(shù)字化編碼進(jìn)行應(yīng)用。本文展開(kāi)研究的過(guò)程中應(yīng)用的編碼方式為Rhythm-Tonal，即RT。其應(yīng)用中，編碼需建立在音符結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，需要應(yīng)用中音音高、高中低音符號(hào)以及節(jié)奏三種數(shù)字來(lái)表示。這一方法應(yīng)用中，能夠?qū)γ總€(gè)音符節(jié)點(diǎn)進(jìn)行清晰的表示。

首先，節(jié)奏表示。需要應(yīng)用七個(gè)數(shù)字，分別為1-7［1］。時(shí)值就是節(jié)奏，四拍為全音符，例如，應(yīng)用1表示X---；兩拍為二分音符，應(yīng)用2表示X-；四分音符即基本音符，應(yīng)用3表示X；1/2拍就是八分音符，應(yīng)用4表示X；1/4拍就是十六分音符，應(yīng)用5表示X；1/8拍就是三十二分音符，應(yīng)用6表示X；符點(diǎn)音符應(yīng)用7表示，如x.。

其次，高中低音符號(hào)，指的是相應(yīng)的低八度音和高八度音，或高或低兩個(gè)八度音。1-7數(shù)字用于對(duì)不同音高進(jìn)行表達(dá)。

最后，中音音高。1-7數(shù)字分別同簡(jiǎn)譜內(nèi)的1、2、3、4、5、 6、7相對(duì)應(yīng)，例如，編碼135代表的是5---。

（二）音樂(lè)特征對(duì)比

從文化的角度來(lái)看，音樂(lè)實(shí)際上是一種外延的文化，我國(guó)的傳統(tǒng)音樂(lè)發(fā)展至今，已經(jīng)總結(jié)了大量的審美經(jīng)驗(yàn)，這是從悠久的歷史活動(dòng)中逐漸形成的，正是這一原因，導(dǎo)致其同西方古典音樂(lè)之間存在較大差異。

例如，《高山流水》一曲中，彰顯了一種陰柔之美，擁有典雅、古樸的旋律；而《命運(yùn)交響樂(lè)》更能夠彰顯陽(yáng)剛之美，擁有基礎(chǔ)和剛健的節(jié)奏。由此也可以看出，我國(guó)的音樂(lè)當(dāng)中，對(duì)美的表達(dá)以柔和為主旋律，而西方古典音樂(lè)以激昂為主。

本文在對(duì)兩種音樂(lè)文化進(jìn)行分析的過(guò)程中，對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論進(jìn)行了應(yīng)用。在構(gòu)建西方音樂(lè)網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，一定的共性特點(diǎn)產(chǎn)生于西方音樂(lè)當(dāng)中，較短的平均路徑長(zhǎng)度存在于網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，同時(shí)呈現(xiàn)出來(lái)的聚集系數(shù)較高，因此其呈現(xiàn)出來(lái)的無(wú)標(biāo)度性和小世界特性具有明顯和不明顯之分，而屬性呈相似的現(xiàn)象［2］。這是共同特征在東西方音樂(lè)中的體現(xiàn)。

東西方音樂(lè)的不同之處在于，西方音樂(lè)在創(chuàng)作過(guò)程中，相對(duì)明顯的存在無(wú)標(biāo)度特征和小世界的表現(xiàn)，同我國(guó)的音樂(lè)相比，擁有更短的平均路徑長(zhǎng)度以及更高的聚集系數(shù)；而我國(guó)的音樂(lè)中，盡管對(duì)無(wú)標(biāo)度特征和小世界特征進(jìn)行了展現(xiàn)，然而顯著性降低［3］。例如，西方音樂(lè)創(chuàng)作中，3是其平均路徑，3.5是其工尺譜音樂(lè)，0.3是聚集系數(shù)，0.1是工尺譜音樂(lè)，由此可見(jiàn)，柔和性是東方音樂(lè)最大的特點(diǎn)，沒(méi)有較大的音程變化，同時(shí)也體現(xiàn)出了較強(qiáng)的創(chuàng)作型，然而擁有較弱的規(guī)律性。

三、基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的輔助作曲

自動(dòng)作曲及計(jì)算機(jī)輔助作曲，應(yīng)用特定的形式，促使計(jì)算機(jī)在音樂(lè)創(chuàng)作的過(guò)程中，受人為影響的程度最小。東西方音樂(lè)中，都不可避免地存在形式化基礎(chǔ)。

（一）復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特征基礎(chǔ)上的輔助作曲

一樣的網(wǎng)絡(luò)特性產(chǎn)生于同類音樂(lè)當(dāng)中，音樂(lè)創(chuàng)作中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地只提供符合一定網(wǎng)絡(luò)特性的音樂(lè)產(chǎn)生，并在使用者的主觀需求基礎(chǔ)上，對(duì)最佳曲子進(jìn)行挑選。然而，在分析音樂(lè)的過(guò)程中，人腦更加復(fù)雜，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)普遍網(wǎng)絡(luò)特性的維持，從而在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部進(jìn)行重新作曲的目的，可以對(duì)以下相對(duì)簡(jiǎn)單的隨機(jī)行走算法進(jìn)行應(yīng)用。

該算法指的是，首先構(gòu)建種子網(wǎng)絡(luò)，其形成于特定音樂(lè)集中，具有某種特性，在這一種子網(wǎng)絡(luò)中，開(kāi)始節(jié)點(diǎn)的選擇以隨機(jī)為主，并將與之相連的節(jié)點(diǎn)作為下一節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的創(chuàng)作［4］。這種情況下，可以應(yīng)用的形式包含以下幾種。

第一，等概率選擇。對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)選擇，將與之相連的節(jié)點(diǎn)作為下一節(jié)點(diǎn)，相等的概率產(chǎn)生于相連節(jié)點(diǎn)當(dāng)中；第二，邊基礎(chǔ)上的權(quán)重。對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)選擇，在到達(dá)另一節(jié)點(diǎn)時(shí)需要經(jīng)過(guò)與之相連的一條邊，被應(yīng)用的邊的概率同權(quán)重為比例關(guān)系，在對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效選擇的過(guò)程中，可以被作為尾節(jié)點(diǎn)等。

由此方法產(chǎn)生的音樂(lè)對(duì)種子網(wǎng)絡(luò)擁有較強(qiáng)的依賴性，如果要想提升音樂(lè)的悅耳性，針對(duì)種子網(wǎng)絡(luò)來(lái)講，音樂(lè)集在對(duì)其構(gòu)建的過(guò)程中必須應(yīng)用相同的音階［5］。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，第一種算法最近似于原始網(wǎng)絡(luò)，同原始的種子網(wǎng)絡(luò)相比，在聚集系數(shù)、平均度和節(jié)點(diǎn)數(shù)量上都更加相近。

（二）動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新創(chuàng)造

某個(gè)旋律和樂(lè)句都是動(dòng)機(jī)，在進(jìn)行音樂(lè)創(chuàng)作的過(guò)程中，必須緊緊圍繞這一動(dòng)機(jī)展開(kāi)。最初的形態(tài)就是動(dòng)機(jī)的主題，也是創(chuàng)作過(guò)程中的重點(diǎn)，在對(duì)主題方向進(jìn)行確定以后，應(yīng)對(duì)恰當(dāng)?shù)闹黝}進(jìn)行尋找，這關(guān)系到作曲的成功率。一旦在音樂(lè)創(chuàng)作的過(guò)程中，動(dòng)機(jī)不夠良好，或者不夠鮮明，則無(wú)法有效推出構(gòu)建出來(lái)的旋律。

在給定的動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上，可以對(duì)節(jié)奏以及動(dòng)機(jī)音調(diào)進(jìn)行重新排列，從而生成多種動(dòng)機(jī)，這就是動(dòng)機(jī)發(fā)展。這一過(guò)程中，需要對(duì)原始動(dòng)機(jī)特點(diǎn)進(jìn)行一定程度的保留，現(xiàn)階段，常見(jiàn)的動(dòng)機(jī)發(fā)展包含以下兩種，分別為節(jié)奏序列被音調(diào)序列改變的保留和音調(diào)序列被節(jié)奏序列改變的保留［6］。大量的動(dòng)機(jī)產(chǎn)生于樂(lè)曲當(dāng)中，則說(shuō)明音樂(lè)更加動(dòng)聽(tīng)，反之，所呈現(xiàn)出來(lái)的音樂(lè)將索然無(wú)味。

例如，在《夜曲》當(dāng)中，就有18個(gè)動(dòng)機(jī)被識(shí)別出來(lái)，其中節(jié)奏動(dòng)機(jī)包含11個(gè)，聲調(diào)動(dòng)機(jī)包含13個(gè)。在對(duì)節(jié)奏動(dòng)機(jī)和組合聲調(diào)進(jìn)行重新組合的過(guò)程中，需要對(duì)結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行充分的考慮，并保證音符數(shù)量相同的基礎(chǔ)上，對(duì)40個(gè)全新的音符動(dòng)機(jī)進(jìn)行生成［7］。針對(duì)這些動(dòng)機(jī)，其中16個(gè)只擁有2個(gè)音調(diào)動(dòng)機(jī)，還有16個(gè)擁有3個(gè)音調(diào)動(dòng)機(jī)，4個(gè)擁有4個(gè)音調(diào)動(dòng)機(jī)，2個(gè)擁有5個(gè)音調(diào)動(dòng)機(jī)。

四、結(jié)論

綜上所述，近年來(lái)，信息技術(shù)的飛速發(fā)展，給人們?nèi)粘９ぷ骷吧钪械姆椒矫婷娑紟?lái)了極大的轉(zhuǎn)變，各個(gè)領(lǐng)域?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展，在運(yùn)行過(guò)程中，都開(kāi)始不斷同信息技術(shù)進(jìn)行融合。在對(duì)音樂(lè)藝術(shù)進(jìn)行研究的過(guò)程中，其同信息技術(shù)的融合，就是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和應(yīng)用，本文從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，對(duì)音樂(lè)展開(kāi)了分析和對(duì)比，并針對(duì)輔助作曲進(jìn)行了深入研究，希望對(duì)我國(guó)音樂(lè)藝術(shù)的傳承和進(jìn)步奠定一定理論基礎(chǔ)。

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