Dragan Matić: Genetički algoritmi i muzika - Univerzitet u Novom Sadu

Automatsko određivanje fitnesaPrepoznaju se tri vrste automatskih fitnes šema:šema zasnovana na heuristici (eng. heuristic features),šema zasnovana na pravilima (eng. rule based)šema zasnovana na učenju (eng. learned)Heurističke šeme uključuju određivanje fitnesa zasnovanog na ispitivanju opsega i vrsta tonova iliintervala, smjeru i stabilnosti melodije, odnosu tonova i pauza, ritmičkim elementima, sinkopama, kao idrugim funkcijama koje mogu vratiti neku brojevnu ili logičku vrijednost. Ukupan fitnes se na krajuračuna kao suma vrijednosti pojedinačnih funkcija, prethodno pomnoženim odgovarajudim težinskimfaktorom, koji zavisi od toga kojoj osobini melodije se daje vedi značaj.Osnovni problem koji se javlja prilikom upotrebe ovog sistema ocjenjivanja kvaliteta dobijene melodijeje problem određivanja skupa ograničenja (pojedinačnih funkcija), kao i „težine“ odgovarajudegograničenja. Pokušaji da se na jednostavan način (korištenjem jednog ili dva kriterijuma) odredi kvalitetdobijene melodije nisu urodili plodom [15]. Sa druge strane, veliki broj kriterijuma koji utiču na ukupankvalitet (fitnes) često unosi konfuziju za određenje fitnesa jer se može desiti da dva različita kriterijumarazličito vrednuju jednu istu osobinu kompozicije. Stoga se, na primjer, u [19] konstatuje da je ovakavnačin vrednovanja kompozicija upitne vjerodostojnosti.Šeme zasnovana na pravilima implementiraju tzv. sisteme zasnovane na znanju (eng. knowledge - basedsystems). Obično, pravila na osnovu kojih se komponuje predstavljaju odgovarajuda ograničenja. Ovakvaograničenja u principu mogu da eliminišu eventualna loša rješenja, ali nisu sposobna da gradiraju onarješenja koja su teorijski korektna. Tako imamo situaciju da neki zvukovi (ili kompozicije) koje suteoretski ispravne (zadovoljavaju sva ograničenja) ipak zvuče loše, dok se dobre kompozicije zbogkršenja nekih pravila eliminišu. Ovdje zapravo dolazimo do klasične greške u upotrebi genetičkihalgoritama, a to je da funkcija fitnesa ne odražava kvalitet jedinke.Šeme zasnovane na učenju koriste tehnike vještačke inteligencije kako bi se suzio skup pretrage naosnovu učenja iz skupa prihvatljivih primjera. Dominantna tehnika koja koristi ovaj princip su vještačeneuronske mreže (eng. artificial neural networks). Vještačke neuronske mreže (ili samo neuronskemreže) su matematički ili računarski modeli zasnovani na modelu bioloških neuronskih mreža. Sastoje seod međusobno povezanih (vještačkih) neurona 31 i sposobne su da procesiraju informacije između njih.Neuronske mreže su adaptivni sistemi koji mijenjaju svoju strukturu na osnovu spoljašnjih ili unutrašnjihinformacija koje teku kroz mrežu tokom faze učenja.„Mjerljivi“ elementi kompozicijePo pravilu, fitnes ima numeričku vrijednost (ili vrijednost koja ima svoju numeričku interpretaciju). Da bise odredio fitnes jedinke (kompozicije), potrebno je odrediti koje osobine kompozicije uopšte možemomjeriti i predstaviti brojem. U [19] je data detaljna lista „mjerljivih“ elemenata kompozicije. Svaka31 Pod neuronom se smatra objekat, odnosno funkcija koja može da primi skup podataka i na osnovu njih izračunaizlazni rezultat koji prosljeđuje drugim neuronima.29