Markov Chain Beatbox Generator

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Apenas uma idéia que tive no outro dia: Fazer batidas seguindo uma cadeia de Markov de sons predefinidos.

Lembro que alguém fez um beatbox com o Google Translate e o idioma alemão (siga o link e pressione Ouvir).

Portanto, o desafio é criar uma entrada de texto para o Google Translate a partir de uma determinada cadeia. Ou você pode usar notas musicais e tocar você mesmo :).

Cadeia de Markov

Você pode fazer um programa lendo uma linha com o número de batimentos, outro com seus nomes e uma representação matricial das probabilidades (você pode escolher a representação).

Você também pode fazer uma função com esses três argumentos.

Por exemplo

[entrada]

20
pv zk bschk kkkk
[[.1, .4, .5, 0.],
 [.3, .2, .3, .2],
 [0., .3, .2, .5],
 [.1, .8, .1, 0.]]

[output] algo como:

pv zk bschk zk pv bschk zk pv zk bschk kkkk pv bschk zk bschk bschk bschk zk kkkk bschk

A probabilidade inicial é a mesma para cada batida.

Esse não é um desafio do código-golfe, porque eu gostaria de ver algumas soluções legais (seja criativo).

Pontos extras se você inventar novas batidas e / ou escolher uma tabela de probabilidades que ofereça batidas agradáveis ​​a maior parte do tempo.

Se quiser, você pode usar ritmos reais (em muitas línguas é fácil abrir .wavarquivos, como o wavemódulo em Python) e gerar música! Aqui estão algumas batidas de amostra grátis.

Posso postar uma implementação de referência, se necessário.

code-challenge  word-puzzle  markov-chain  music 
— JBernardo
fonte
Você permite formas pré-processadas da matriz? Ou seja, uma forma em que os números como tais não ocorrem mais?
— Hans-Peter Störr
@hstoerr Sim. Você pode tê-lo como argumento da função se você quiser
— JBernardo
Por favor, sugerem um arquivo de hospedagem para compartilhar nossas .WAVs aleatórios :)
— Dr. belisarius
@belisarius Bem, eu sei que o Songcloud é bom para isso, mas você pode usar qualquer hospedagem de arquivos.
— JBernardo
Seria aceitável usar prefixos de várias notas no modelo?
— Sparr

Respostas:

6

Eu fiz essas faixas:

http://soundcloud.com/belisarius/sets/golf-music

Usando a seguinte matriz de transição:

{{10,  1,  3/2, 2},  
 {1/2, 10, 3/2, 2},  
 {1/2, 1,  10,  2},  
 {1/2, 1,  3/2, 10}}

E o seguinte programa no Mathematica:

musicGen[n_, notes_, transMatrix_] :=
 Module[{
          im := IdentityMatrix[Length@notes],
          a  := Array[2^(# - 1) &, Length@notes],
          soundLength = .1  n,
          which
          },
  which[x_] := Position[x, 1][[1, 1]];
  Sound[Join[
    (SoundNote /@ notes[[
        which[#] & /@
         NestList[
          RandomChoice[transMatrix[[which@#]] -> im] &,
          RandomChoice@im,
          n - 1]
        ]]
     )
    ],
   soundLength]
  ]
tm = {{10, 1, 3/2, 2}, {1/2, 10, 3/2, 2}, {1/2, 1, 10, 2}, {1/2, 1, 3/2, 10}}
notesSet = {"Snare", {"Slap", "Shaker"}, {"OpenTriangle", "Maracas"}, "RideBell"};
m = Array[If[#2 == 5 || #2 == #1, 10, #2/2] &, {Length@notesSet,Length@notesSet}];
mg = musicGen[100, notesSet, tm]
— Dr. belisarius
fonte
Ah legal. Tentei fazer alguns sons também, mas acho que havia algo errado com as batidas que usei (houve algum silêncio entre elas).
— JBernardo 3/10
Parece que você
— sobrepôs
@JBernardo Existem quatro "acordes" na amostra: 1) "Snare", 2) {"Slap" e "Shaker"}, 3) {"OpenTriangle" e "Maracas"}, 4) "RideBell"; Essa é a superposição que você ouve lá
— Dr. belisarius
3

Sendo alemão, eu estava quase caindo da cadeira rindo desse abuso criativo da nossa língua. :-)

Aqui está um pouco de Scala. Estou codificando as probabilidades em um mapa que mapeia a batida para uma lista de batidas sucessivas em que as batidas ocorrem com uma frequência proporcional à sua probabilidade. É criado um fluxo infinito de batidas avaliadas preguiçosamente, cujas primeiras 10 batidas são puladas para obter a aleatoriedade apropriada da primeira batida de saída. Retornamos o número apropriado de batidas desde o início desse fluxo. Eu uso o parâmetro de tipo T para ser mais curto e genérico.

def markovChain[T](length : Int, nodes : Seq[T], probabilities : Map[T, Seq[T]]) : Seq[T] = {
  def randomElement(seq : Seq[T]) = seq(Random.nextInt(seq.length))
  def chain(node: T): Stream[T] =
    Stream.cons(node, chain(randomElement(probabilities(node))))
  return chain(randomElement(nodes)) drop(10) take(length)
}

que pode ser chamado assim:

val nodes = List("pv", "zk", "bschk", "kkkk")

val probabilities = Map(
  "pv" -> List("pv", "zk", "zk", "zk", "zk", "bschk", "bschk", "bschk", "bschk", "bschk"),
  "zk" -> List("pv", "pv", "pv", "zk", "zk", "bschk", "bschk", "bschk", "kkkk", "kkkk") ,
  "bschk" -> List("zk", "zk", "zk", "bschk", "bschk", "kkkk", "kkkk", "kkkk", "kkkk", "kkkk"),
  "kkkk" -> List("pv", "zk", "zk", "zk", "zk", "zk", "zk", "zk", "zk", "bschk"))

markovChain(20, nodes, probabilities) foreach (s => print (s + " "))
— Hans-Peter Störr
fonte
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Eu escrevi uma função Javascript. No entanto, ele começou o beatboxing ...

function bschk(jk,pv,kkkk){jkjk='pv jk bschk kkkk'.split(' ');boom='indexOf';eval(
function(jkpv){for(pvpv=0,bschkpv='';pvpv<jkpv.length;jkpvpv=jkpv[pvpv++].split(' '),
bschkpv+=String.fromCharCode(jkjk[boom](jkpvpv[0])+jkjk[boom](jkpvpv[1])*4+jkjk[
boom](jkpvpv[2])*16+jkjk[boom](jkpvpv[3])*64));return bschkpv}((
'bschk jk bschk jk  kkkk kkkk bschk jk  bschk pv kkkk jk  pv bschk bschk pv  bschk '
+'jk kkkk jk  jk pv bschk jk  bschk pv kkkk jk  pv pv bschk pv  jk jk bschk jk  jk '
+'kkkk kkkk pv  bschk kkkk kkkk jk  bschk kkkk kkkk jk  pv bschk bschk pv  jk kkkk '
+'pv jk  jk pv bschk jk  pv jk kkkk jk  pv bschk bschk jk  bschk kkkk bschk pv  bsc'
+'hk pv kkkk jk  jk pv bschk jk  bschk kkkk bschk jk  pv jk bschk jk  kkkk kkkk bsc'
+'hk jk  jk kkkk bschk jk  pv bschk bschk pv  jk bschk bschk pv  bschk bschk bschk '
+'pv  pv pv kkkk jk  bschk jk kkkk jk  bschk kkkk bschk pv  pv kkkk bschk jk  jk jk'
+' bschk jk  bschk kkkk bschk jk  kkkk jk bschk jk  pv jk kkkk jk  pv bschk bschk j'
+'k  jk bschk bschk pv  pv kkkk bschk pv  jk bschk bschk jk  jk kkkk kkkk pv  pv pv'
+' kkkk pv  pv kkkk bschk pv  bschk jk bschk jk  pv kkkk bschk pv  kkkk jk bschk jk'
+'  pv kkkk bschk pv  kkkk pv bschk jk  kkkk bschk bschk jk  kkkk pv bschk jk  kkkk'
+' bschk bschk jk  bschk pv bschk jk  kkkk kkkk bschk jk  kkkk kkkk bschk jk  jk kk'
+'kk bschk jk  jk kkkk kkkk pv  kkkk jk bschk pv  kkkk jk bschk pv  kkkk bschk kkkk'
+' pv  jk bschk bschk jk  pv kkkk kkkk pv  bschk bschk bschk jk  kkkk bschk bschk j'
+'k  kkkk bschk kkkk pv  jk bschk bschk jk  kkkk bschk bschk pv  kkkk bschk bschk p'
+'v  jk bschk bschk pv  kkkk bschk kkkk jk  kkkk pv bschk jk  kkkk bschk bschk jk  '
+'kkkk pv bschk jk  kkkk bschk bschk jk  bschk pv bschk jk  kkkk kkkk bschk jk  kkk'
+'k kkkk bschk jk  jk kkkk bschk jk  kkkk bschk bschk pv  jk kkkk kkkk pv  pv pv kk'
+'kk jk  bschk jk kkkk jk  kkkk bschk jk jk  jk jk bschk jk  jk kkkk jk jk  kkkk bs'
+'chk bschk pv  kkkk jk bschk pv  pv pv bschk pv  kkkk jk bschk pv  kkkk bschk kkkk'
+' pv  kkkk jk bschk jk  jk kkkk kkkk pv  jk kkkk pv jk  jk pv bschk jk  pv jk kkkk'
+' jk  pv bschk bschk jk  bschk kkkk bschk pv  bschk pv kkkk jk  jk pv bschk jk  bs'
+'chk kkkk bschk jk  pv jk bschk jk  kkkk kkkk bschk jk  jk kkkk bschk jk  pv bschk'
+' bschk pv  jk bschk bschk pv  kkkk bschk kkkk pv  bschk jk bschk jk  jk kkkk kkkk'
+' pv  jk kkkk bschk pv  jk pv kkkk pv  kkkk bschk kkkk pv  kkkk jk kkkk jk  pv bsc'
+'hk bschk jk  jk bschk bschk jk  pv kkkk bschk jk  jk jk bschk jk  pv bschk bschk '
+'pv  kkkk jk bschk jk  bschk kkkk kkkk pv  jk kkkk kkkk pv  pv pv kkkk pv  jk bsch'
+'k bschk pv  kkkk jk bschk jk  jk kkkk bschk pv  jk kkkk kkkk pv  kkkk bschk bschk'
+' jk  kkkk bschk bschk jk  kkkk bschk bschk jk  kkkk bschk bschk jk  kkkk bschk jk'
+' jk  jk jk bschk jk  jk kkkk jk jk  kkkk bschk jk jk  kkkk bschk bschk pv  kkkk b'
+'schk bschk pv  bschk jk bschk jk  jk kkkk jk jk  kkkk bschk kkkk pv  jk jk bschk '
+'jk  jk kkkk kkkk pv  bschk jk bschk jk  kkkk bschk kkkk pv  jk kkkk kkkk jk').split
('  ')));return ckckboom;}

Exemplo de uso: bschk(20,'pv jk bschk kkkk'.split(' '),[[.1,.4,.5,0],[.3,.2,.3,.2],[0,.3,.2,.5],[.1,.8,.1,0]])

— JiminP
fonte
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Apenas uma implementação de referência em Python:

from random import random

def find(num, pdf):
    ''' Find position of number in CDF from PDF (must sum 100%) '''
    cdf = (sum(pdf[:i+1]) for i in range(len(pdf)))
    for i,j in enumerate(cdf):
        if num < j:
            return i

def build(t, beats, table):
    node = int(random()*len(table))
    nodes = [node]
    for i in range(t-1):
        node = find(random(), table[node])
        nodes.append(node)
    return ' '.join(beats[i] for i in nodes)

E um programa de teste:

table = [[.1, .4, .5, 0.],
         [.3, .2, .3, .2],
         [0., .3, .2, .5],
         [.1, .8, .1, 0.]]

print(build(20, 'pv zk bschk kkkk'.split(), table))

E algumas saídas:

pv zk bschk zk kkkk zk bschk kkkk zk zk zk bschk kkkk zk bschk zk pv bschk kkkk zk
zk bschk kkkk zk zk kkkk zk bschk kkkk zk bschk zk pv zk pv zk zk bschk kkkk bschk
kkkk zk zk pv bschk bschk zk zk kkkk zk kkkk zk zk kkkk zk pv zk bschk kkkk zk

Mas nenhum deles faz um beatbox realmente bom, porque há muito kkkk:).

— JBernardo
fonte
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