Что такое фракталы в музыке

Самая бесполезная статья или что такое музыкальные фракталы

Дисклеймер

Часть первая: молниевая капуста

Что такое фракталы в музыке. VbaBDRKmZAs. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-VbaBDRKmZAs. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка VbaBDRKmZAs. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Самый простой пример, который встречается в природе — кочанчик капусты сорта Романеско. При увеличении, как видно выше на фотографии, рисунок фактуры поверхности не изменяется, а лишь уменьшается в масштабе, иными словами поверхность имеет фрактальную структуру(Сколько не приближай одни и те же пупырышки на пупырышках).

Другой явный пример — такое природное явление, как молния. Её дуги разветвляются при приближенном рассмотрении, образуя всем знакомые узоры.

Что такое фракталы в музыке. QC8cV3e6eNo. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-QC8cV3e6eNo. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка QC8cV3e6eNo. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Этот эффект хорош виден при пропускании тока по деревянной столешнице.

Что такое фракталы в музыке. WuA0PFEXRSk. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-WuA0PFEXRSk. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка WuA0PFEXRSk. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Что такое фракталы в музыке. ibvU85MwAww. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-ibvU85MwAww. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка ibvU85MwAww. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Естественно, вокруг нас очень много фракталов, которые мы обычно не замечаем: начиная от ветвей обычных деревьев, заканчивая дыхательной системой человека, в основе всех этих систем лежит фрактальная структура.

Если не трогать естественные науки, где математическая теория фракталов повсеместно применяется для описания различных процессов, то можно отметить следующие области её применения :

Фракталы облегчают жизнь графическим дизайнера, работающим с компьютерной графикой, особенно в видеоиграх, так как алгоритмы на основе фракталов позволяют автоматически генерировать такие объекты как деревья, кусты, горные ландшафты etc.

Что такое фракталы в музыке. YqAc5GhHdcc. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-YqAc5GhHdcc. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка YqAc5GhHdcc. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Ну а ещё есть куча программных генераторов фракталов, которые позволяют получать очень необычные изображения.

Что такое фракталы в музыке. ugPmZ6tv2vs. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-ugPmZ6tv2vs. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка ugPmZ6tv2vs. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Что такое фракталы в музыке. . Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка . Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Что такое фракталы в музыке. PGP PfjN5XA. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-PGP PfjN5XA. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка PGP PfjN5XA. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Часть вторая: Ритм=Мелодия=Гармония

Что такое фрактал уже в целом понятно, но тут возникает вопрос, а что такое музыкальный фрактал, и как вообще такое представить? И тут нам нужно разобраться ещё с некоторыми вещами и несколькими не самыми очевидными концепциями, чтобы всё встало на свои места.

Пожалуй начнём по порядку, с простого и с примерами. Любой звук который мы слышим — микс из различных частот наложенных друг на друга(иными словами — шум).Про шумы разговаривать не будем, хотя они тоже бывают разные(рисунок ниже).

Что такое фракталы в музыке. qjOo2qumZ2k. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-qjOo2qumZ2k. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка qjOo2qumZ2k. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Но что есть частота?

Например частота ноты ля — 440 Гц, это значит что, например, струна должна совершить 440 колебаний за 1 секунду.
А для этого она должна быть определённой длины и толщины. Тогда мы и получим нужную нам ноту

Для хорового исполнения используется камертон — при ударе о поверхность он колеблется с частотой ноты ля(А).

Чтобы больше прочувствовать эти частоты вспомните комара, который бессовестно жжужит над вашим ухом, он колеблет воздух вокруг крыла тоже с определённой частотой, явно большей чем нота ля, то бишь быстрее чем 440 раз в секунду.

Итак, у ноты ля 440 Гц,а что другие ноты? У других нот так же есть свои частоты, но они не являются целыми числами(что не так удобно).

Что такое фракталы в музыке. . Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка . Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

В заголовке второй части я использую слово ритм( он обычно подразумевает чередование различных длительностей звуков), в данной статье я имею ввиду под этим понятием количество ударов за секунду одинаковой продолжительности, как аналог понятия частота, но более часто употребляемый и интуитивно понятный.

Таким образом вот и первый вывод : ритм повторений(читай частота) определяет высоту звука. Мелодия это совокупность звуков, а если мы каждый звук можем получить используя различный ритм(частоту), то ритм=мелодия.

Окей, но что-то как-то некрасиво, все эти нецелые числа, и всё ещё ничо не понятно, и при чём тут гармония?

Под гармонией в том смысле, в котором написано в заголовке второй части, понимаются интервалы(2 ноты) и аккорды(3 ноты и более)и то как они строятся и соотносятся между собой. Современная теория музыка не существует без гармонии, и да, гармония тоже равно ритм.

Давайте преобразуем табличку с частотами(которая выше)в нечто более удобоваримое.

Что такое фракталы в музыке. M3Klkq0Pm4Q. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-M3Klkq0Pm4Q. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка M3Klkq0Pm4Q. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

В этой таблице ноты показаны отношения частот друг к другу. Если проверить(из предыдущей таблицы) то До(С)=261,626 ; Ре(D)=293,665 а отношение их 293,665/261 = 9/8 или как 27/24,что и видно под столбцом D. Так соответственно и остальные.

Но почему 24, а не другое число принято за базовое, почему не 25 или ещё какое-нибудь?

тут обычная математика: 24 это минимальное число, которое в соотношениях, написанных под каждой из нот(частот) даёт целое значение следующей частоты.

Например если бы базовое значение было бы 25, то нота ре(D),её базовое значение частоты составляло бы (25*9)/8=28,125; что как бы не удобно, потому что мы хотели уйти от нецелых чисел. Поэтому и было принято базовое значение частоты 24, из него получаются целые числа для других нот первой октавы( это простое удобство).

И так дальше по таблице можно сыграть любой интервал и аккорд, пользуясь лишь соотношением частот.

Этот трюк можно показать с помощью программного обеспечения типа Ableton Live

Источник

Организованный хаос фрактальной музыки

Организованный хаос фрактальной музыки

La фрактальная музыка Он существует между математическими уравнениями и теорией хаоса.

Хотя есть теории, которые определяют фрактальность в музыкальных формах на протяжении вековэто один характерная музыкальная форма двадцатого века.

Интерес к теория хаоса, алгоритмическая математика и развитие технологий, способствовал взрыву фрактальной музыки, как мы ее знаем.

Узоры в фрактальной музыке

Ключ в фрактальной музыке паттерны самоподобия.

Мы можем различить идентичные сходства и нелинейные фракталы, из которых обычно строится фрактальная музыка.

Бенуа Мандельброт, польский математик, является ключом к пониманию фрактальная геометрия Это относится к музыке.

Потому что с помощью компьютеров он обнаружил фрактальные структуры, присутствующие в природе.

Композиторы любят Харлан Дж. Братья Они использовали ансамбль Мандельброта и применили его к фрактальной музыке.

Композиторы в фрактальной музыке

В фрактальной музыке мы можем найти композиторов, которые используют эти математические принципы для создания.

Например бразилец Дмитрий Корманн, что через синтезаторы и программы, «Переписать» визуальные паттерны в звуки.

Другим важным композитором был Испанский Франциско Герреро Марин.

Он экспериментировал с фрактальная музыка в оркестровых композициях в 1990 десятилетие.

На творческом пути этим композиторам приходилось разрабатывать программы для создания своих музыкальных произведений, работать с алгоритмами, позволять последовательностям переносить их в неожиданные места.

Это был случай Фил Томпсон и его Организованный ХаосКто разработал программу Gingerbread, с помощью которого создаются фрактальные композиции.

Таким образом, многие музыканты, работающие в области фрактальной музыки, приближаются к процессу, как к открытию.

И его процесс уравновешивает работу ученого с работой художника.

Вы также можете быть заинтересованы в:

Источник

Матемузыка 2: музыка, биология, язык, математика

Хотите услышать универсального «музыкального компаньона» и «самую некрасивую пьесу в истории музыки»? Кстати, они были созданы с помощью одного и того же метода. Эксперт по истории и эстетике электронной музыки Виктор Черненко рассуждает о тайнах музыкальной красоты, переплетении музыки, математики, языка и биологии.

Zillion продолжает цикл материалов о математизированной музыке. В прошлый раз в статье «Как писать музыку с помощью математики?» эксперт по истории и эстетике электронной и авангардной музыки Виктор Черненко рассказал о сериализме, додекафонии и нововенцах, интуитивной и стохастической музыке, ключевых композиторах-авангардистах, хаосе и случайности в музыке. На сегодняшнем «уроке» Виктор расскажет о генеративной и фрактальной музыке, «самой некрасивой пьесе в истории музыки» и удивительном переплетении таких, на первый взгляд, разных областей, как музыка, язык, математика и биология.

Что такое фракталы в музыке. 1f448fd85a167bbc092dfe57db63d50b. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-1f448fd85a167bbc092dfe57db63d50b. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка 1f448fd85a167bbc092dfe57db63d50b. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Что такое фракталы в музыке. 0e10ebee2cb1155c3332480327c6463b. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-0e10ebee2cb1155c3332480327c6463b. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка 0e10ebee2cb1155c3332480327c6463b. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Виктор Черненко

Композитор, исполнитель, программист. Занимается экспериментальной электронной музыкой, использует собственные разработки, сделанные в программных средах Max/MSP и Puse Date.
Обучался в Школе cовременного искусства при Российском государственном гуманитарном университете (РГГУ), в Студии электронной музыки при Московской государственной консерватории (Термен-центр). Принимал участие в фестивале «Абракадабра» (2007), в спектаклях Акусматического театра на Фестивале науки в МГУ (2008), художественных акциях в Музее Маяковского, проектах Государственного центра современного искусства (ГЦСИ), проекте «Фабрика» и др. Инсталляция Виктора Черненко «Жизнь как частный случай дискретных клеточных автоматов» демонстрировалась в 2009 году в Екатеринбургском филиале Государственного центра современного искусства. Выступает со своим проектом Acousmatist, также является участником Оркестра лэптопов Термен-центра. Вел серию семинаров по использованию сред визуального программирования для музыкантов в Термен-центре московской консерватории. Публикует статьи по истории и эстетике электронной музыки. Сотрудничает с арт-движениями LoLiEl и SoundArtist. Виктор Черненко онлайн: Soundcloud.

Что такое фракталы в музыке. 54f16dd848707d748825b58ca8cf9454. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-54f16dd848707d748825b58ca8cf9454. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка 54f16dd848707d748825b58ca8cf9454. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Генеративная музыка

В 1960-х годах в среде лингвистов были очень популярны генеративные модели грамматик. Для исследования разнообразия мировых языков было предложено раскрыть закономерности порождения высказываний. Генеративные модели представляют собой правила замен, которые применяются к некоему набору «слов», составленных из конечного набора символов («алфавита»). При этом алфавитом можно назвать набор любых символов, в том числе и нот или, например, обозначений частей музыкальной формы. Контекстно-свободные грамматики предоставляют композитору возможность порождать произведения не только на уровне нот, но и на уровне формы. Музыкальный синтаксис, как наиболее легко «наблюдаемый» уровень фактуры, провоцирует на применение в композиции порождающих грамматик. Дело в том, что эти лингвистические концепции обращали мало внимания на значение слов, а в музыке значение легко может быть отделено от формальной стороны. Есть ли изобразительная и повествовательная потенция у музыки и как ее найти – отдельная и очень трудная тема, сопровождаемая многими недоказуемыми утверждениями и произвольными интерпретациями. Музыкальная форма, морфология и фактура музыкального произведения, достаточно удобно порождаемые с применением контекстно-свободных грамматик, доступнее для анализа, с ними намного проще работать. В некотором смысле такое применение первоначально лингвистических идей лежит на поверхности и поэтому пользуется большой популярностью и известностью в среде музыкантов-экспериментаторов.

Что такое фракталы в музыке. 0943149c716ce0555385af52cad1d29a. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-0943149c716ce0555385af52cad1d29a. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка 0943149c716ce0555385af52cad1d29a. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании. L-cистемы в природе. В их основе лежит фрактальный принцип: каждая часть предмета, если мы рассмотрим его пристально, похожа на весь предмет целиком.

Что такое фракталы в музыке. 1f448fd85a167bbc092dfe57db63d50b. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-1f448fd85a167bbc092dfe57db63d50b. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка 1f448fd85a167bbc092dfe57db63d50b. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Что такое фракталы в музыке. c37292d3f0916e5bee51ea9f54e57134. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-c37292d3f0916e5bee51ea9f54e57134. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка c37292d3f0916e5bee51ea9f54e57134. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Аристид Линденмайер (Aristid Lindenmayer)

Что такое фракталы в музыке. 54f16dd848707d748825b58ca8cf9454. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-54f16dd848707d748825b58ca8cf9454. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка 54f16dd848707d748825b58ca8cf9454. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

В 1968 году венгерский биолог и ботаник Аристид Линденмайер предложил математическую модель для изучения простых многоклеточных организмов. Позднее она была расширена и используется для моделирования таких сложных ветвящихся структур, как деревья и цветы.

Что такое фракталы в музыке. 3964cd547d51e82459dab9a6a6ee5708. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-3964cd547d51e82459dab9a6a6ee5708. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка 3964cd547d51e82459dab9a6a6ee5708. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.Треугольник Серпинского. Фото: Sebastian Lange

Клеточные автоматы в музыке, математике и биологии

При использовании алеаторики (стохастических методов) в музыке одной из наиболее интересных альтернатив полной непредсказуемости является ее ограничение несколькими альтернативами, которые выбираются случайным образом. (Слово «алеаторика» происходит от латинского alеa – «игра в кости, случайность, жребий». Это метод музыкальной композиции с незакрепленным звуковым текстом, полный или частичный отказ композитора от жесткого контроля над музыкальным текстом либо даже устранение самой категории композитора-автора в традиционном смысле. Как самостоятельный способ сочинения музыки алеаторика оформилась в XX веке.) Такие методы, как клеточные автоматы и марковские цепи, используются при генерации разных аспектов музыкальной формы и фактуры. Цепь Маркова – это стохастическая система, текущее состояние которой зависит от предыдущих ее состояний. Клеточные автоматы представляют собой множество элементов, каждому из которых приписывается набор конечного количества состояний, и эти состояния могут переходить друг в друга по правилам, заранее жестко не определенным, находящимся в постоянной конкуренции. Вариантов сочетаний параметров конечное количество, случайный процесс влияет только на ограниченное их число. Остальные параметры композиции могут быть жестко детерминированы или получены с применением других концепций.

Пример. Закодируем в некоторых состояниях длительности нот – половинную, четверть и восьмую. Правила перехода могут выглядеть так: из восьмой с вероятностью 60% мы переходим к половинной, с вероятностью 30% – к четверти, и с вероятностью 10% – к восьмой. С использованием генератора случайных чисел можно получать по этой схеме последовательности нот определенного качества. Меняя процентные характеристики этой генеративной схемы, можно изучать зависимость восприятия ритма от соотношения в нем коротких и длинных длительностей.

В качестве примера использования клеточных автоматов в экспериментальном мультимедийном искусстве можно привести инсталляцию Виктора Черненко «Жизнь как частный случай дискретных клеточных автоматов».

Инсталляция построена на визуализации и сонификации (переводе визуальной информации в звук) широко известного примера использования клеточных автоматов – игры «Жизнь», изобретенной Джоном Конвеем в 1970-х годах. Она представляет собой эволюцию системы «клеток» из некоего первоначально заданного состояния в соответствии с несколькими квазибиологическими правилами: клетка погибает от перенаселения, когда вокруг слишком много других клеток, или от одиночества – в противоположном случае. В данной инсталляции начальное состояние популяции задается грубо дискретизованным кадром, случайным образом получаемым с видеокамеры, направленной на зрителей.

Фрактальная музыка

Еще одной весьма интересной математической темой музыки является упомянутая фрактальная геометрия.

Пример фрактальной музыки

Фрактал является результатом применения так называемого правила самоподобия: каждая часть предмета похожа на весь предмет целиком. Один из самых простых и вместе с тем наглядных примеров самоподобия – треугольник Серпинского: внутри него расположено еще несколько треугольников, в которые, в свою очередь, вписано еще несколько и т. д. Этот принцип можно легко визуализировать в домашних условиях, поставив друг напротив друга два зеркала и заглянув в одно из них. Бесконечный лабиринт, образуемый взаимными отражениями одной и той же уменьшающейся картинки, не прекращается, а просто исчерпывается разрешающая способность нашего зрения.

Треугольник Серпинского из магнитов

Фрактальный метод применим к разнообразному материалу, как фигуративному (типа рисунков), так и к звуковым построениям. Основным способом получения звуковых материалов с помощью фрактальной методики является генерация изображений с их дальнейшим переводом в звуковую область по некоторым правилам, например, с помощью привязки фигуры к условной сетке координат, одним из измерений которой будет высота звука, а другим – длительность нот. Такая процедура носит название сонификации. Программы типа Metasynth (разработана в парижском Центре экспериментальной музыки IRCAM ) или первый в мире графический синтезатор АНС (изобретен в 1960-х годах советским инженером Евгением Мурзиным) могут без труда переводить фрактальные изображения непосредственно в звуковой спектр.

Фрактальная геометрия – один из многих примеров получения сложности с помощью простых манипуляций простым материалом. Адепты применения фракталов очень часто ссылаются на схожесть полученных результатов с природными формами. Заметим, архитектор и композитор Янис Ксенакис (см. «Как писать музыку с помощью математики?») в пояснении своей концепции стохастической музыки тоже прибегал к ссылкам на природные явления, такие как звуки дождя или текущей воды и пение цикад. Подражание природе всегда рассматривалось как влиятельный эстетический концепт, во многом в связи с высоким статусом теории подражания и отношением к природе как к творению высшего существа. Позднее эти идеи были переосмыслены Жан-Жаком Руссо в утверждение о сверхценности естественного. Однако из-за крайней степени абстрактности музыки как искусства возникает вопрос: а что же такое естественность в музыке? Что более естественно: самое близкое родство или самое далекое, и какие из этих отношений максимально адекватно отражают естественность, если мы принимаем ее как воплощение красоты? Например, в традиционной музыке малосекундовые отношения между нотами (как в паре си бекар – до) считаются наименее родственными. В то же время малые секунды входят в самое классическое разрешение в тонику (через доминантсептаккорд), придавая ему острое тяготение в тоническую терцию. Получается, что самое «некрасивое» оказывается самым ярким и естественным средством на пути к «красоте», что опять возвращает к вопросу о природе эстетического. Также экспериментирующие композиторы нередко применяют метод «доказательства от противного», то есть пытаются понять, что такое «некрасивое» и какие средства подходят для его создания. Это приводит к довольно парадоксальным результатам.

Подражание природе всегда рассматривалось как влиятельный эстетический концепт, во многом в связи с высоким статусом теории подражания и отношением к природе как к творению высшего существа. Позднее эти идеи были переосмыслены Жан-Жаком Руссо в утверждение о сверхценности естественного. Однако из-за крайней степени абстрактности музыки как искусства возникает вопрос: а что же такое естественность в музыке?

Красота в музыке: теория паттернов, повторяемость и симметрия

Что такое фракталы в музыке. 1f448fd85a167bbc092dfe57db63d50b. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-1f448fd85a167bbc092dfe57db63d50b. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка 1f448fd85a167bbc092dfe57db63d50b. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Что такое фракталы в музыке. 72b75def656efa634c58fedda6b08762. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-72b75def656efa634c58fedda6b08762. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка 72b75def656efa634c58fedda6b08762. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Норберт Хербер (Norbert Herber)

Что такое фракталы в музыке. 54f16dd848707d748825b58ca8cf9454. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-54f16dd848707d748825b58ca8cf9454. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка 54f16dd848707d748825b58ca8cf9454. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.

Интересный момент: математик Скотт Рикард (Scott Rickard) заявил, что ему удалось сочинить самую некрасивую пьесу в истории музыки, используя как раз принцип отсутствия повторений в звуковысотном материале. Вообще говоря, это один из самых важных вопросов композиции и теории восприятия: повторность – это результат восприятия или его условие? Какими принципами пользуется мозг при анализе материала, получаемого от органов восприятия, и насколько свободно или, наоборот, «математически» точно он трактует подобия и квазиструктурные образования?

«Самая некрасивая музыка в мире», по мнению ее создателя, математика Скотта Рикарда

При рассмотрении такого не самого сложного понятия, как фрактал, возникает целый ряд интереснейших тем. Помимо проблематизации соотношений между понятиями красоты, мимесиса и естественности можно также упомянуть нетривиальный вопрос о сущности и множественности понятий красоты, а также об их сосуществовании в современном искусстве. Возможно, имеет смысл говорить о «полиэстетике», по аналогии с понятиями «политональность», «полимодальность» и прочими подобными им. (Мимесис – один из основных принципов эстетики, в самом общем смысле – подражание искусства действительности.)

Музыкальное вдохновение: теория групп, изоморфизм, интуиционизм

Обычно упомянутыми концептами исчерпывается разговор о математических истоках музыкального вдохновения. Это не лишено смысла: математика за пределами школьного курса, как и любая другая область знаний, предполагает погруженность в материал в гораздо большей мере, чем может позволить себе непрофессионал. Когда сочинять музыку, если по-настоящему заниматься изучением математики?

Однако существуют элементарные вещи, которые обычно проходят мимо внимания музыкантов. Это касается, прежде всего, теории групп, в которой как раз изучаются поведение абстрактных множеств и операции над элементами этих множеств. Степень абстракции позволяет без особенных затрат применять выводы теории групп непосредственно в музыкальной практике, если рассматривать части музыкальной ткани (от ноты и спектра до частей пьес и целых произведений) как элементы групп, над которыми в процессе сочинения происходят некоторые операции. К тому же понятие изоморфизма, «перевода» соотношений между элементами одной группы на «язык» других групп, способно помочь в понимании процессов сонификации, а также построении аналогий с различными элементами музыкального произведения, например, ритмом и звуковысотностью. В качестве источника вдохновения для композиторов также следует упомянуть такое математическое направление, как интуиционизм. Он основывается на интуитивной убедительности и возможности проведения мысленного эксперимента, связанного с доказываемым суждением.

Источник

Созерцание великого фрактального подобия

Что такое фракталы в музыке. zbkniiszea8 vlp3i688ukyd3w. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-zbkniiszea8 vlp3i688ukyd3w. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка zbkniiszea8 vlp3i688ukyd3w. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.
(с) «Галактика галактик»

Фракталы — не просто красивое природное явление. Согласно проведенным исследованиям, рассматривание фрактальных структур на 60 % повышает стрессоустойчивость, измеряемую на основе физиологических показателей. При созерцании фракталов в лобной коре головного мозга всего за одну минуту увеличивается активность альфа-волн — как во время медитации или при ощущении легкой сонливости.

Неудивительно, что фрактальный биодизайн оказывает на человека умиротворяющее воздействие. Нам нравится смотреть на облака, на языки пламени в камине, на листву в парке… Как это работает? Ученые предполагают, что естественный ход поисковых движений наших глаз — фрактальный. При совпадении размерности траектории движения глаз и фрактального объекта мы впадаем в состояние физиологического резонанса, за счет чего активизируется деятельность определенных участков мозга.

Но не все фракталы одинаково полезны. В данной статье расскажем о фрактальной размерности и о её влиянии на здоровье.

Биофракталы

Что такое фракталы в музыке. he3jvgapc18liw6hkdzpqbkkru. Что такое фракталы в музыке фото. Что такое фракталы в музыке-he3jvgapc18liw6hkdzpqbkkru. картинка Что такое фракталы в музыке. картинка he3jvgapc18liw6hkdzpqbkkru. Если попытаться сказать, что такое фракталы, не влезая в какие-либо математические подробности, то я бы сказал, что это любая структура, которая остаётся подобной самой себе при масштабировании.
(с)

Примеры фракталов в природе встречаются повсеместно: от ракушек до сосновых шишек. Каждый фрактал имеет математическую размерность D. Для человека наиболее полезны фракталы с размерностью 1,3—1,5, и большинство фрактальных объектов, созданных природой, имеют именно такую размерность. А глаз человека эстетически «настроен» на восприятие как раз таких, встречающихся в природе фракталов.

Прекрасным примером фракталов в природе являются деревья. Фракталы можно обнаружить на каждом уровне лесной экосистемы — от семян и сосновых шишек до ветвей и листьев. На иллюстрации выше запечатлена «застенчивая крона» — явление, когда кроны деревьев не соприкасаются, формируя локальные участки лесного полога.

С биологической точки зрения такое расположение крон объясняется естественным отбором — листья расположены как можно дальше друг от друга, чтобы максимизировать доступ к ресурсам, особенно к солнечному свету для фотосинтеза.

Итальянская капуста романеско имеет сверхэффективную конструкцию, позволяющую максимизировать воздействие солнечного света и транспортировать питательные вещества по всей клеточной структуре растения.

Однако размерность этой капусты — 2,66. Вообще, дробная размерность является ключевой особенностью фракталов. При этом большинство из них находится в плоскости между линией (размерность 1) и двухмерной поверхностью (размерность 2). Чем выше показатель, тем больше движение в сторону трехмерных объектов (размерность 3).

Компьютерные игры

Трехмерные фракталы — одни из самых редких в природе. Гораздо проще встретить их в виртуальной реальности. Например, в игре Marble Marcher — уникальной аркаде, где нужно прокатить шар к цели в пространстве, созданном единым всеобъемлющим алгоритмом. Практически все, что вы увидите в игре, создано не дизайнерами, а чистой математикой.

Yedoma Globula — это 3D-песочница на самописном движке, в которой можно исследовать процедурно создаваемые фрактальные ландшафты.

Фрактальные формулы можно использовать в компьютерной графике для создания реалистичных гор, рек, лесов и облаков. Игра Everything пошла гораздо дальше: в ней помимо визуальной составляющей в системообразующей части геймплея использовано фрактальное подобие. Тут фактически нет NPC-персонажей. Вы можете начать игру в образе свиньи, которая бродит по зеленым склонам и встречает дуб, а затем стать дубом, который отправится в самостоятельное путешествие.

Гаджеты

Использовать фракталы как «что-то полезное» можно не только в компьютерных играх или для релаксации. Именно фракталы подсказали способ уменьшения размера антенн для сотовых телефонов. Фрактальная геометрия расширяет способность создавать новые, более практичные устройства.

Сейчас фракталы используются в новом поколении спутниковой связи, в устройствах IoT и других проектах приема, передачи и преобразования радиоволн.

Архитектура

Фракталы можно использовать даже неосознанно. На фото выше изображен фрагмент купола иранской мечети. А здесь вы найдете множество фотографий потолков школ, культурных и религиозных сооружений в Иране, которые демонстрируют невероятно сложные фрактальные рельефы и мозаики, декорирующие изысканные архитектурные элементы.

Храм Деви Джагадамби в Кхаджурахо — отличный пример фрактальной архитектуры. Индийские и многие другие храмы Юго-Восточной Азии имеют фрактальную структуру: главная башня окружена башнями меньшего размера, те в свою очередь — еще более маленькими башнями. И так до восьми (а порой и больше) уровней, представляющих различные аспекты индуистского мифологического пантеона.

Фракталы в архитектуре — не уникальное изобретение одной части света. Сложное убранство готической, ренессансной и барочной архитектуры, особенно выраженное в соборах, часто демонстрирует фрактальное копирование и масштабирование на нескольких уровнях. Характерное для европейской архитектуры с конца XII в. переплетение арок скорее имело не эстетическое, а практическое значение: оно было разработано для укрепления окон и стен против давления ветра.

С конца XX века фрактальную геометрию использовали осознанно для создания интересных и приятных глазу фасадов. На фото — здание одного из самых сложных в архитектурном плане комплексов, расположенное в мельбурнском городском районе (Австралия). В комплексе объединены культурные, рекреационные и коммерческие проекты.

Опасные фракталы

Большинство фрактальных изображений, генерируемых математическими, естественными и человеческими процессами, обладают общим эстетическим качеством, основанным на визуальной сложности. Участники тестов визуального восприятия предпочитают фракталы именно естественного происхождения с размерностью 1,3—1,5. Для примера: волны и облака имеют размерность 1,3, береговая линия — 1,05.

А что, если увеличить размерность? Получившийся объект не всегда будет приятно разглядывать. На иллюстрации выше изображена картина распределения электрического разряда с размерностью 1,75, известная как фигура Лихтенберга, созданная высоковольтным электрическим разрядом на непроводящем материале.

Еще один отталкивающий объект — фрактальный продукт кристаллических структур с размерностью 1,8, сфотографированный через микроскоп.

Демосцена & софт

Пожалуй, нигде так красочно не исследовали мир фракталов, как в демосцене. Hartverdrahtet — достойный победитель конкурса демосцены 2012 года по 4-килобайтным файлам. Автор, Demoscene Passivist, говорит, что для создания демо с процедурно генерируемыми фрактальными ландшафтами потребовалось около двух месяцев.

А вот один из лучших проектов с фрактальными эффектами в демосцене. К сожалению, качество демонстрационного видео крайне плохое (из-за давности лет), но демо можно скачать и запустить на компьютере.

Для создания подобных или других фрактальных миров особых ухищрений не требуется. Есть несколько отличных программ, с помощью которых вы сможете самостоятельно изучать особенности фрактальной вселенной.

XaoS Open Source Project. Бесплатный, открытый, кроссплатформенный инструмент для масштабирования и изучения множества Мандельброта и десятков других фракталов.

JWildfire. Еще одна кроссплатформенная (в том числе с мобильной версией) программа, основанная на Java с открытым исходным кодом, для обработки изображений. Она известна в основном своим сложным генератором пламенных фракталов.

Mandelbulber | Mandelbulb3D. Превосходные бесплатные инструменты для создания трехмерных фракталов, таких как устрашающая Оболочка Мандельброта, загадочная «коробка» Мандельбокс и др. Mandelbulber несколько более функционален и быстр, но Mandelbulb3D чуть проще в использовании.

По ссылке вы найдете множество других программ.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *