VoiceとLandscape — 音と環境のフィードバック

habitat busへ送られたVoiceはLandscapeを変え、変化したLandscapeはplacement、movement、 viabilityへ影響します。この章では、その実行時feedbackと、そこから生じるenergy、death、 respawnの過程を追います。

Voice bodies
    |-- presentation bus --> listener / ListenerTwin
    |
    `-- habitat bus --> Landscape --> placement, movement, viability
                              ^                         |
                              `------ new sound <------'

初期状態ではすべてのVoiceが両方のバスへ送られ、聴衆と生態系は同じ物理的な出来事を共有します。意図的に分離する方法はルーティングとListenerTwinを参照してください。

音からLandscapeへ

Landscapeはhabitat busをlog-frequency spaceで解析し、次を計算します。

roughness potential — critical band内の干渉とbeating。
harmonicity potential — periodicityとvirtual rootへのsupport。
Consonance Field — candidate frequencyの評価に使う合成地形。

Voiceがhabitat bus上の周波数成分を変えると、これらの走査結果も変わります。そのため consonance(...).peak()は固定scale degreeを返しません。現在鳴っているものによって答えが変わります。

Score、level、mass、density

同じLandscapeから複数の表現が導かれます。関連はありますが交換可能ではありません。

表現	範囲	用途
potential	kernel依存	raw roughness/harmonicity output。
field score	非有界の実数	位置比較、hill-climb、placement tension。
field level	`0..1`	振る舞いと生存可能性に使う有界な信号。
density mass	非負	stochastic placementの正規化前weight。
density / PMF	選択範囲内で総和1	密度分布からの標本抽出。

.peak()は極値を選びます。既定の密度配置はPMFから標本を取るため、複数のVoiceは一つの周波数区間へ重ならず、支えられた領域の周囲に分布します。 tension(degree)は最大peakより一定のfield-score stepだけ下を狙います。生存可能性の範囲は、有界または環境相対の適合度を読みます。レポートの接尾辞も同じ区別を保ち、mean_c_field_scoreとmean_c_field_levelは別の量です。

配置と移動は別の判断

配置はVoiceがどこへ入るか、音高の振る舞いは入った後に何が起きるかに答えます。

let fixed_strain = harmonic()
    .amp(0.035)
    .sustain()
    .anchor();

let resolving_strain = harmonic()
    .amp(0.035)
    .sustain()
    .seek_consonance()
    .glide(0.4);

section("two responses to dissonance", || {
    place(fixed_strain, dissonance(140.0, 900.0).count(3));
    place(resolving_strain, dissonance(140.0, 900.0).count(3));
    wait(6.0);
});

両方のPopulationが不協和な領域へ入ります。一方はその状態を保ち、もう一方は解決へ向かう出発点として扱います。

自分ではなく環境を評価する

Voiceは、後で自ら評価するConsonance Fieldへ自身のエネルギーも加えます。そのままでは、強いVoiceは自分の footprintを聴くことでviableに見えるかもしれません。そこでconsonance_viability()は既定で環境相対評価を有効にし、自分の寄与を近似的に除いて適合度を判断します。

これは生存規則であり、音の送り先を決める規則ではありません。Voiceはhabitat busへ寄与し、ほかのすべてのVoiceが読むConsonance Fieldを変え続けます。自分も含むConsonance Field全体への適合度を問いたい場合だけ viability_scope("total")を使います。

Energy、death、replacement

生態学的lifecycleはbrain("entrain")に属し、energyは0..1へ正規化されます。

endurance(seconds)がzero-fit時の基準寿命を定める。
attackごとにattack_cost_fractionを消費する。
consonantなattackは最大attack_recharge_fractionまで回復できる。
recovery(seconds)が連続回復を有効にし、viability windowが現在位置での回復量を決める。
energyがゼロになるとVoiceは死亡し、音の減衰へ入る。
再生成の方針があれば、Populationは代わりのVoiceを生み出せる。

let settlement = consonance(70.0, 1100.0).spacing(0.8);

let ecology = harmonic()
    .brain("entrain")
    .entrained()
    .cycles(2)
    .seek_consonance()
    .endurance(8.0)
    .recovery(4.0)
    .attack_cost_fraction(0.017)
    .attack_recharge_fraction(0.70)
    .consonance_viability(0.32, 0.82)
    .respawn_consonance()
    .respawn_capacity(8)
    .respawn_settle(settlement);

place(ecology, consonance(70.0, 1100.0).count(8));
wait(20.0);

respawn policyは異なる作曲上の問いに答えます。

respawn_random() — parentの系譜を作りません。Populationを最初に配置したPlacementから candidateを作り、現在のscene scoreで重み付けして選びます。一様random配置ではありません。
respawn_hereditary(sigma_oct) — living parentをenergyで重み付けして選び、その近くへ offspring候補を作り、現在のField levelが最も高いcandidateを採用します。
respawn_consonance() — living parentをenergyで重み付けして選び、そのparentの周辺へ偏らせながらfield scoreの高いpeakから選びます。
respawn_capacity(n) — Populationが維持する生存個体数の上限。未指定時は初代の個体数で、明示値をfounder数より小さくはできない。
respawn_settle(placement) — そのPlacementからcandidateを追加します。respawn policy本来の baseline candidateも一つ残ります。

respawn後もPopulationとpopulation_idは維持され、voice_idとgenerationが変わります。レポートの記録により、この世代交代を観測できます。

実行時のfeedbackと人間による修正

実行時のfeedbackは自動です。音がLandscapeを変え、LandscapeがVoiceの振る舞いと生存を変えます。
人間による修正はrunの間に行います。実行し、聴き、reportを調べ、scenarioを修正して再実行します。

実行して結果を確かめ、修正する具体的な手順は演奏で説明します。

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