Anwendung interaktiver evolutionärer Algorithmen zur Erzeugung von Schlagzeugrhythmen

Interessante Schlagzeugrhythmen zu finden ist eine kreativ anspruchsvolle Aufgabe. Es gibt die Möglichkeiten verschiedene Instrumente zu verschiedenen Zeitpunkten zu spielen. Die Anordnung der zu spielenden Instrumente in einem Zeitverlauf muss dabei wiederholbar sein und dem Schlagzeuger gefallen. Zur Unterstützung bei diesem Prozess werden interaktive evolutionäre Algorithmen vor- geschlagen. Durch die Interaktivität kann der Nutzer die Suche steuern und die Abwand- lungsoperatoren des evolutionären Algorithmus erzeugen neue Vorschläge. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Benutzeroberfläche. Diese soll die Ermüdung des Nutzers gering halten und auch zur Nachvollziehbarkeit des evolutionären Algorithmus beitragen. Theoretische Grundlagen werden erläutert, inspirierende Arbeiten betrachtet, die Konzep- tion und Umsetzung eines Demonstrationsprogramms beschrieben und Versuche mit dem Programm dokumentiert und ausgewertet.

Evolutionäre Algorithmen sind Optimierungsverfahren, die von der Evolution von Lebewesen inspiriert sind. Es werden Lösungsvorschläge (Individuen) erzeugt, die eine Bewertung (Fitness) zugeordnet bekommen, auf deren Grundlage eine Auswahl (Selektion) stattfindet welche Individuen zur Erzeugung der nächsten Individuen genommen werden. Die Kodierung eines Individuums ist der Genotyp, die Erscheinungsform des Individuums ist der Phänotyp. Wenn es eine Mensch-Maschine-Schnittstelle gibt, dann handelt es sich um einen interaktiven evolutionären Algorithmus nach der erweiterten Definition aus [Tak01]. Die Inklusion des Menschen in den Prozess stellt den Schwachpunkt dieser Vorgehensweise dar, da Menschen durch gleichbleibende Tätigkeiten schnell ermüden. Außerdem stellt das Vergleichen mehrerer zeitsequenzieller Individuen eine besondere kognitive Belastung des Nutzers dar.

[Tak01] Takagi, H.: Interactive evolutionary computation: fusion of the capabilities of EC optimization and human evaluation. In: Proceedings of the IEEE 89 (2001), Nr. 9. http://dx.doi.org/10.1109/5.949485. – DOI 10.1109/5.949485

Kolloqium: 29.10.2019

Gutachter: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr. Martin Christof Kindsmüller

Download: A1-Poster, Masterarbeit