信息理論證明巴赫是一位偉大的作曲家
約翰·塞巴斯蒂安·巴赫被認(rèn)為是西方古典音樂(lè)的偉大作曲家之一。現(xiàn)在，研究人員試圖用信息理論分析巴赫的音樂(lè)，來(lái)找出他被稱(chēng)為偉大作曲家的原因。
美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的Suman Kulkarni和同事想了解回憶或預(yù)測(cè)一首音樂(lè)的能力與音樂(lè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系。他們選擇巴赫的作品作為分析對(duì)象，因?yàn)樗麆?chuàng)作了大量不同結(jié)構(gòu)的作品，包括眾贊歌和托卡塔。相關(guān)研究近日發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。
首先，研究人員將每個(gè)音符作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)、將音符間的每個(gè)過(guò)渡表示為一條邊線，然后把它們連接起來(lái)，從而將每個(gè)作品轉(zhuǎn)換成一個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)。利用這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，他們比較了每首曲子中的信息量，發(fā)現(xiàn)自由且即興的托卡塔由于旨在娛樂(lè)和制造驚喜，因此包含的信息比為教堂等更具冥想性的環(huán)境而創(chuàng)作的眾贊歌多。
Kulkarni和同事還利用信息網(wǎng)絡(luò)將巴赫的音樂(lè)與聽(tīng)眾對(duì)音樂(lè)的感知進(jìn)行了比較。研究人員使用了一個(gè)現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)模型。該模型基于參與者對(duì)屏幕上的一系列圖像做出的反應(yīng)構(gòu)建。他們對(duì)基于該模型的信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整以適用于音樂(lè)分析，每個(gè)音符間的連接代表聽(tīng)眾認(rèn)為兩個(gè)相連音符連續(xù)播放的可能性有多大，或者如果這種情況發(fā)生，聽(tīng)眾有多驚訝。
因?yàn)槿祟?lèi)并不能完美接收信息，所以顯示人們假定音符變化的信息網(wǎng)絡(luò)很少與直接基于該曲的信息網(wǎng)絡(luò)完全一致，這樣研究人員就可以對(duì)這種不匹配進(jìn)行量化。結(jié)果研究人員發(fā)現(xiàn)，不匹配度很低，這表明巴赫的作品有效地傳達(dá)了信息。
不過(guò)，Kulkarni希望對(duì)人類(lèi)感知的計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行微調(diào)，以更好匹配人們聽(tīng)音樂(lè)的真實(shí)大腦掃描情況。
在加拿大西蒙菲莎大學(xué)的Randy McIntosh看來(lái)，該研究在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，有望填補(bǔ)音樂(lè)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)與大腦反應(yīng)間的知識(shí)空白，但是該研究忽略了影響人對(duì)音樂(lè)感知的其他因素，比如，聽(tīng)眾聽(tīng)一首曲子的時(shí)間以及他們是否受過(guò)音樂(lè)訓(xùn)練。
McIntosh還指出，信息理論尚未揭示巴赫的曲子與其他音樂(lè)相比是否與眾不同。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.6.013136
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