Lieu : IRCAM, 1 place Igor-Stravinsky, 75004 Paris
Encadrants : Dimitri Bouche (Équipe RepMus, IRCAM & CNRS), Jean-Louis Giavitto (Projet MuTant, IRCAM, CNRS & INRIA)
Dates : du 01/02/2016 au 31/07/2016
Rémunération : gratification en vigueur
Contact : bouche@ircam.fr / giavitto@ircam.fr

Mots clés : traitements audio, ordonnancement, concurrence, temps-réel, adaptation dynamique de code, introspection de paramètres, autonomic computing

Description

La composition assistée par ordinateurs (CAO) regroupe des outils et langages permettant la formalisation d’idées musicales sous forme de processus, qui peuvent ensuite être calculés pour produire un résultat (partition, fichier son ou MIDI, courbe de contrôle etc.). Cette catégorie d’outils est considérée « temps différé » car il n’est pas possible d’interagir avec un processus pendant que son résultat est en cours de lecture : la phase de calcul, réalisée au préalable, produit un objet dit « statique ».

Des travaux récents [2] menés au sein de l’équipe Représentations Musicales de l’IRCAM dans le logiciel OpenMusic [1] (orienté composition) et le logiciel Antescofo [4] (orienté performance) étendent les capacités actuelles de la CAO en permettant d’interagir et d’organiser chronologiquement (à une date donnée), événementiellement (avec l’occurrence d’un événement) et spatialement (à un endroit donné) de tels processus. Une partition devient alors un processus en soi : l’organisation spatio-temporelle des processus définit un ensemble de règles à respecter dans le rendu sonore de le partition sans pour autant en figer son contenu. Jouer une telle partition correspond à exécuter une séquence d’actions musicales datées à laquelle s’entremêle des calculs et des attentes venant la modifier [3]. Ces calculs, non atomiques et de durées non déterminables à l’avance, ne permettent pas de s’assurer statiquement de la validité d’une partition.

Dans un premier temps, l’objectif de ce stage sera de concevoir et développer un outil d’évaluation qui pourra se fonder sur une mesure empirique des temps de calcul confrontée aux contraintes temporelles connues de la partition. Ces mesures doivent conduire à la proposition d’algorithmes permettant de minimiser le temps des calculs (audio entre autres) en ajustant les différents paramètres des traitements à effectuer. Trois points seront particulièrement étudiés. Le premier concerne la robustesse vis à vis des fluctuations temporelles inévitables dues à l’ordonnancement préemptif inhérent aux systèmes d’exploitation actuels (les logiciels étudiés sont déployés sur des machines généralistes et hétérogènes). Le second est d’adapter automatiquement au cours du temps le nombre de thread utilisés par le moteur de calcul. Le troisième est de proposer des architectures permettant d’anticiper des calculs sur plusieurs échelles temporelles différentes (audio et contrôle par exemple).

Compétences requises
- Connaissances en informatique (langages, algorithmiques),
- Connaissances en programmation fonctionnelle et orientée objet,
- Connaissance des technologies liées à la musique, notamment des environnements de MAO,
- Connaissances en ordonnancement et systèmes temps-réel, programmation système,
- Créativité et autonomie.

Compétences appréciées
- Programmation visuelle, en particulier orientée multimédia,
- Programmation C/C++ et/ou Lisp (en particulier CLOS),
- Pratique de l’informatique musicale.

Bibliographie
[1] G.Assayag, C.Rueda, M.Laurson, C.Agon, and O.Delerue, « Computer Assisted Composition at IRCAM: From PatchWork to OpenMusic », Computer Music Journal, 23(3), 1999.

[2] J.Bresson, D.Bouche, J.Garcia, T.Carpentier, F.Jacquemard, D.Schwarz, J.MacCallum, « Projet EFFICACe : Développements et perspectives en composition assistée par ordinateur », Journées d'Informatique Musicale, Montréal, 2015.

[3] D.Bouche, J.Bresson, « Articulation dynamique de structures temporelles pour l'informatique musicale », 10ème Colloque sur la Modélisation des Systèmes Réactifs, Nancy, 2015.

[4] J.Echeveste, Arshia Cont, J-L.Giavitto, F.Jacquemard « Operational semantics of a domain specific language for real time musician-computer interaction », Discrete Event Dynamic Systems, pp.343-383, 2013.