Génération automatique de mélodie par la programmation par contraintes

La programmation par contraintes est un type de programmation déclarative, un paradigme naturellement adapté au traitement de problèmes musicaux. En effet, la composition musicale s'apparente à un processus déclaratif pendant lequel le compositeur travaille pour créer de la musique qui respecte les règles générales de l'art et les critères plus spécifiques du style adopté tout en y incorporant ses propres contraintes. Le parallèle entre cet exercice et la résolution d'un problème de satisfaction de contraintes se fait donc instinctivement. La principale difficulté se trouve au niveau de la modélisation du problème. Une pièce musicale est composée de plusieurs dimensions entre lesquelles existent beaucoup d'interactions. Il est pratiquement impossible pour un système informatique de représenter précisément toutes ces dépendances. Les systèmes de contraintes conçus pour traiter de problèmes musicaux se concentrent alors sur des dimensions en particulier. Parmi ces problèmes, on retrouve la génération de mélodie qui concerne donc les hauteurs et les durées des notes d'une ligne mélodique accompagnée par une suite d'accords. La modélisation d'un tel problème se concentre sur une séquence de notes et ne présente donc aucun élément de polyphonie ou d'instrumentation par exemple, ce qui simplifie la situation. L'objectif de ce projet est de concevoir un système de génération automatique de mélodie selon une suite d'accords donnée qui utilise les informations d'un corpus pour guider la composition. Deux des principaux défis de ce type de problème sont l'organisation des variables et le contrôle de la structure globale de la mélodie générée. Pour relever le premier, nous avons émis l'hypothèse qu'un système structuré hiérarchiquement offrait le plus de flexibilité et permettrait donc d'exprimer les contraintes plus facilement. En ce qui concerne la structure du résultat, nous avons mis au point un algorithme de détection de patrons répétitifs basé sur des arbres des suffixes qui permet au système de répliquer les éléments de la structure d'une mélodie existante.