Digital music art through the prism of interdisciplinarity

Цифровое искусство, возникнув в результате взаимодействия искусства и научно-технического прогресса, продолжает активно развиваться. Понятие «цифровое искусство» сосуществует параллельно с такими терминами, как «компьютерное искусство», «мультимедийное искусство», «медиаискусство», «искусство новых форм», «киберискусство» ^{[1; 2; 3]}.

Бурное возникновение нерядоположных понятий, относящихся как к видам, родам, жанрам, а также средствам искусства, объяснимо стремительным повсеместным распространением цифровых произведений. Помимо терминологической путаницы, не достаточно определены свойства и особенности цифрового искусства. Их неполный список представлен виртуальностью, интерактивностью, гипертекстуальностью, способностью манипулировать материалом, размещать его во времени и пространстве, а также комбинировать разные формы цифрового искусства, среди которых исследователи называют инсталляцию, кино, видео, анимацию, интернет-искусство, сетевое искусство, программное обеспечение, виртуальную реальность и музыкальные среды ^[3].

Мы придерживаемся точки зрения, согласно которой цифровое искусство, образуя параллельную ветвь с традиционным искусством, порождает те же виды, обретающие черты, обусловленные цифровым созданием и бытованием: это - цифровая музыка, цифровая литература, цифровое изобразительное искусство, цифровой дизайн. В этой связи нам предстоит определить некоторые особенности музыкального цифрового искусства. Как цифровое искусство подразделяется на подлинное цифровое, создаваемое, хранимое и распространяемое с помощью цифровых технологий и традиционное, создание которого сопровождается применением цифровых технологий ^[3], так и музыкальное цифровое искусство можно подразделить на подлинное цифровое музыкальное искусство, созданное посредством электронного оборудования и традиционное, подвергнутое оцифровке.

Отметив, что подлинное цифровое музыкальное искусство характеризуют такие качества, как нелинейность, открытость, неравновесность, хаотичность, энтропийность, индетерминантность, диссипация, можно заметить, что те же свойства присущи и синергетике – научному направлению, появившемуся в 1970-е гг., обозначившему «отказ от образа мира как построенного из элементарных частиц – кирпичиков материи – в пользу картины мира как совокупности нелинейных процессов» ^[4].

Каждая из перечисленных характеристик требует тщательного анализа. В рамках настоящей статьи сосредоточимся на раскрытии синергетической междисциплинарности цифрового музыкального искусства.

С этой целью, рассмотрим междисциплинарность музыкального искусства, выявим взаимодействие цифрового музыкального искусства с физико-математическими и техническими дисциплинами, теорией информации и коммуникации, биологии, обосновав междисциплинарную методологию исследования цифрового музыкального искусства.

Плюралистичность, свойственная синергетике, объясняется ее охватом значительного числа разных наук, определяющих ее как науку междисциплинарную, что позволяет выявлять общие закономерности процессов самоорганизации в различных системах. Междисциплинарность синергетики отражена в большом количестве литературы, освящающей эту науку.

Междисциплинарность - особенность синергетики

Понятие «синергетика», впервые появившись в лекциях профессора штутгартского университета Германа Хакена, получило продолжение в ряде трудов ученого, где был рассмотрен широкий класс явлений самоорганизации в органическом и неорганическом мире, опирающийся как на микроскопическую и мезоскопическую теорию ^[5], так и в рамках макроскопического процесса, где принцип максимума информационной энтропии принимается исследователем в качестве исходного пункта изысканий ^[6].

Важной вехой развития синергетики стало появление книги И. Пригожина и И. Стенгерс «Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой», благодаря которой ряд узко-научных терминов приобрел междисциплинарное значение, оказав значительное влияние на существующую в науке картину мира ^[7].

В настоящий момент понятие «синергетика» имеет широкое обоснование в энциклопедиях и словарях разной научной направленности, включая как универсальные научные издания, например, Большая советская энциклопедия, (где приведен термин «синергизм») и Большой энциклопедический словарь, так и в энциклопедиях и словарях, сконцентрированных на одной науке: энциклопедия эпистемологии и философии науки, философский словарь, физическая энциклопедия, психологическая энциклопедия, энциклопедия культурологии, социологический словарь, политологический словарь, энциклопедический словарь естествознания, экологический словарь, энциклопедия глобальной экономики, научно-педагогический глоссарий учителя экономики, словарь-справочник по социальному менеджменту, педагогический словарь, словарь по педагогической антропологии, словарь астрологических терминов, словарь специальных терминов социологии права, словарь терминов чрезвычайных ситуаций. Столь многостороннее научное поле отсылает к междисциплинарности синергетики, объяснимой ее ориентацией на выявление законов самоорганизации и коэволюции сложных систем вне зависимости от природы составляющих ее элементов ^[8]. Междисциплинарность синергетического подхода позволяет применять его как при многостороннем исследовании явлений ^{[9; 10]}, так и с акцентированием на определенных аспектах. Это объясняет универсальность синергетического подхода и его присутствия в трудах ученых разных специальностей:

- физики ^{[11; 12]};

- математики ^{[13; 14]};

- социологии ^[15];

- естествознании ^[16];

- философии ^{[8; 17; 18]};

- педагогики ^{[19; 20]};

- литературы ^{[21; 22]};

- культурологии ^[23];

- искусствознании ^{[24; 25]}.

Распространение влияния синергетики на культуру и искусство все ощутимее, о чем свидетельствуют научные статьи в периодических изданиях ^{[26; 27]}.

Таким образом, междисциплинарность в ракурсе синергетики позволяет комплексно выявлять принципы самоорганизации в открытых системах, подверженных влиянию извне, отмеченных нелинейностью внутренних процессов, не подчиняющихся законам термодинамического равновесия, что объясняет внимание к изучаемому явлению с позиций синтеза знаний разных наук: физико-математических, технических, естественно-научного цикла, гуманитарных.

Понятие «междисциплинарность» в контексте современной науки

Термин «междисциплинарность» присутствует в исследованиях без оговоренной связи с синергетикой. В Новой философской энциклопедии указывается, что междисциплинарные исследования обеспечивают «взаимодействие в изучении одного и того же объекта представителей различных дисциплин. … В настоящее время междисциплинарные исследования рассматриваются, прежде всего, как проблема исследовательской практики и перевода ее результатов в систему знания» ^[28].

Понятие «междисциплинарность» существует наряду с терминами «полидисциплинарность», «трансдисциплинарность», мультидисциплинарность». Рассматривая междисциплинарность в контексте синергетики, исследователи отмечают в качестве значений этого понятия «кооперацию различных научных областей, циркуляцию общих понятий для понимания некоторого явления» ^{[8, с. 281]}.

Термин «полидисциплинарность» предполагает изучение предмета с разных точек зрения одновременно несколькими научными дисциплинами. «Трансдисциплинарность» означает исследования, выходящие за границы изучаемых дисциплин, «трансплантацию» «когнитивных систем» из одной научной области в другую: «Разводя эти понятия, целесообразнее говорить о полидисциплинарных исследовательских полях, междисциплинарных исследованиях и трансдисциплинарных стратегиях исследования»

^{[8, с. 281). В тоже время «междисциплинарность» существует и вне синергетического контекста [29; 30]}. Н.А. Волкова, О.В. Катаева, М.А. Ходанович исследуют три формы междисциплинарности в гуманитарном познании: мультидисциплинарность, межддисциплинарность и трансдисциплинарность. По мнению исследователей, термин «мультидисциплинарность» применяется для анализа сложных объектов и описывает знания, являющиеся результатом применения методов смежных дисциплин. Термином «междисциплинарность» характеризуют научные исследования, проводимые методами различных дисциплин в области без четко очерченных границ. Термин «трансдисциплинарность» применяется учеными как «особый этап в развитии междисциплинарных исследований, когда изучаемый предмет помещается в более общую систему отношений» ^{[30, c. 34]}.

Представляется перспективным рассмотрение цифрового музыкального искусства с позиций синергетической междисциплинарности, определяемой нами как совместное, синергетическое воздействие различных дисциплин, формирующее микроскопические и макроскопические структуры как внутри всей сложной, открытой, нелинейной системы цифрового музыкального искусства, так и в пространстве ее отдельного произведения, наделенного теми же качествами сложной, открытой, нелинейно структурированной системы. Изучение взаимодействия цифрового музыкального искусства с точными и естественными науками неизбежно приведет к «трансплантации» таких методологических аспектов, как из области синергетики, так и других наук, что необходимо для его всестороннего изучения.

Междисциплинарность музыкального искусства

Обязательным условием синергетических исследований является владение математическим аппаратом, к которым относится теория динамических систем, математическое моделирование ^[13]. Взаимодействие с математикой ‑ древнее свойство музыкального искусства. Как известно, Пифагор отмечал число началом всех вещей, а вращение небес, подчиняясь числовой гармонии, производят божественную музыку сфер. Идеи Пифагора в обосновании музыки через числовые и математические закономерности неоднократно поднималась учеными ^{[31; 32]}.

Избирая методом ориентацию на математику и сравнение музыки и математики, А.Ф. Лосев утверждает, «музыка и математика – одно и то же в смысле идеальности сферы, к которой то и другое относится» ^{[33, с. 482]}. В тоже время, ученый отвергал постижение музыки какой-либо наукой, не признавая и междисциплинарности: «И чтобы музыкально понять музыкальное произведение, мне не надо никакой физики, никакой физиологии, никакой психологии, никакой метафизики, а нужна только сама музыка и больше ничего» ^{[33, с. 483]}.

Другое исследование, обосновывающее точный метод исследования музыки был разработан в начале ХХ века Г.Э. Конюсом. Его метротектоническая теория подразумевает изучение структурных закономерностей в музыке путем математических вычислений точности пропорций на основе временных соотношений музыкального произведения ^[34]. Показательна взаимосвязь теории Конюса не только с математическими принципами, но и подход к языковым аспектам музыкального произведения, таким как звукоряды, гармония, метрика, с позиций биологии, в чем проявляется синергетическая междисциплинарность.

В XXI веке метротектоническая теория Конюса стала одним из методов анализа электронных сочинений Я. Ксенакиса. Обращаясь при изучении электронной музыки Ксенакиса не только к компьютерному, но и к метротектоническому анализу Конюса, исследователь признает его адекватным для постижения сочинений цифрового музыкального искусства ^[35].

Синергетика позволяет объединять такие взаимодополнительные способы постижения мира, как «постижение через образ и через число» ^{[8, с. 289]}. В искусстве ХХ века взаимодействие образа и числа в музыкальном искусстве становится особенно актуальным в творчестве целого ряда композиторов: Айвза, Блахера, Булеза, Губайдулиной, Денисова, Мессиана, Стравинского, Шнитке, Штокхаузена.

Дальнейшее углубление связь музыки и математики получает при возникновении двенадцатитоновых и додекафонных произведений. Если в основе двенадцатитоновой композиции лежит звуковысотная система, оперирующая отдельными тонами полутоновой шкалы как самостоятельными единицами, то додекафонное сочинение основано на определенной последовательности из двенадцати неповторяемых звуков хроматической гаммы, называемой серия, которая становится «интонационным обликом», зависящим от состава образующих ее интервалов, связей между ними в различных формах проведения серии ^{[36, с. 412]}. Серия и ее формы высчитываются математически, и именно интервальный состав, выражаемый в полутонах, является основополагающей звуко-содержательной сущностью додекафонного сочинения.

Таким образом, союз музыки и математики, возникший в древности, оказался богатым и плодотворным, что подтверждает вновь возникающие формы их отношений, развитие которых еще более усилилось с возникновением цифрового музыкального искусства.

Цифровое музыкальное искусство и физико-математические и технические дисциплины

В цифровом музыкальном искусстве взаимодействие с физико-математическими и техническими дисциплинами возрастает. В самом названии искусства не случайно появление слова «цифровое», так как компьютеры интерпретировались изначально как вычислительная техника, работающая с арифметическими операциями. Со временем, компьютерные программы стали усложняться и имитировать как мыслительные, так и творческие процессы.

В связи с тем, что звукообразование электронной музыки связано с электроакустическими преобразователями, инструментами, реализуемыми аппаратным или программным способом, компьютерными музыкальными программами, в цифровом музыкальном искусстве нарастает значение акустики – междисциплинарной науке о звуке, изучающей в том числе, процессы с позиции физики.

В акустике получают распространение разнообразные преобразования звука, его синтез, способы которого постоянно приумножаются, благодаря совершенствованию методов численного моделирования, необходимых для решения уравнений, вычисляющих акустические параметры звуков ^[37].

Электронные композиции способствовали расширению серийного метода, благодаря электронному постижению строения звука, выстраиванию акустических и ритмических структур разной сложности, позволяющих сооружать серийную организацию на всех уровнях композиции. В качестве примера приведем произведение К. Штокхаузена Studie I, где серийно выстраиваются такие параметры, как тембр, интервал, громкость, микроструктура звука. Серийный ряд вычислялся композитором, исходя из параметров частоты синусоидального сигнала. За исходную величину принималась частота тона, исчисляемая в Герцах, которая пропорционально изменялась на протяжении серии по отношению одновременно к низким и высоким частотам. Еще одним числовым параметром композиции являлась длина пленки, выраженная в сантиметрах, приводимая в соответствие с тоновой частотой, а также интенсивность тонов и их реверберация, замеряемая в децибелах ^[38].

Присутствие математических и технических дисциплин усиливает обращение композиторов электронной музыки к теории множеств, вероятностей, информации, хаоса, применяемых при создании алгоритмической музыки, создаваемой путем выполнения компьютером заложенной последовательности правил – алгоритмов, написанных на языке программирования. При программировании задействуются числовые математические теории и операции в качестве основы методов программирования. Широко используемый при создании алгоритмических композиций вероятностный метод связан со стихией игры, таких ее аспектов, как случайный выбор при наличии определенных правил.

Наиболее известное алгоритмическое сочинение «Иллиак-сюита», созданное Лайареном Хиллером (Lejaren Hiller), Леонардом Айзексоном (Leonard Isaacson) в 1955 году, сгенерировано на основе метода вероятности, метода Монте-Карло, представляющего генерацию и выбор из множества музыкальных элементов в соотношении определенных композиционных правил на основе статистических средств, методом Марковских цепей – вероятностных процессов, осуществляющих последовательности случайных переходов событий, где последующее событие зависит от предыдущего ^[39].

Другой пример алгоритмической музыки – стохастические композиции Я. Ксенакиса, также выстроены, в том числе, по принципу теории вероятности ^[40].

Еще один математический принцип сочинений Ксенакиса - теория множеств, представленная интерпретацией логических закономерностей музыки, преобразованных в пространственные представления. Теория множеств в трактовке композитора направлена на многостороннее толкование свойств музыкально-звуковой системы его сочинений ^[40].

Теория хаоса также активно применяется при создании алгоритмических композиций ^[41]. Разъясняя процесс создания «Иллиак-сюиты», ее авторы замечают, что элементы музыкального языка, впоследствии послужившие основой сочинения, выбирались программой из бесконечного разнообразия возможностей, то есть из хаоса ^[39].

Математические методы активно применяются при жанровой классификации музыкальных сочинений, существующих в аудио формате. Жанровая атрибуция происходит путем определения акустических характеристик звука (спектра, частоты), влияющих на такие языковые особенности произведения, как тембр, мелодика, ритмика, гармония на основе вычислений мел-частотных кепстральных коэффициентов, представляющих краткосрочный спектр звуковой мощности, основанный на линейном косинусном преобразовании логарифмического спектра мощности на линейной частоте, а также математической функции вейвлет, предполагающей преобразование сигнала на анализирующие частотные компоненты на основе интегральных преобразований и рядов Фурье. Полученные данные математически преобразуются автоматическими классификаторами, основанными на параметрической вероятностной модели объектов по отношению к различным жанрам, среди которых k-ближайший сосед – метрический алгоритм автоматической классификации, Гауссовская модель смеси, предполагающая пространственно-временное распределение частиц, и нейросетевой классификатор – программное претворение математической модели на основе нелинейного представления гипотетических функций ^{[42; 43]}.

Таким образом, привлечение широкого круга физико-математических и технических дисциплин в ракурсе цифрового музыкального искусства демонстрирует коэволюционность процессов, происходящих в науке и музыке. Именно техническая направленность цифрового музыкального искусства, проявляющаяся, начиная с его электронного возникновения, распространяясь на элементы выразительности, его формирующие, ставит перед необходимостью приложение математических законов ко всем элементам системы цифрового музыкального искусства, начиная с исследования природы микроструктуры звука.

Следующая математическая дисциплина, входящая в исследовательский круг цифрового музыкального искусства – теория информации.

Цифровое музыкальное искусство и теория информации

Теория информации и кодирования представляет математическое знание, касающееся решения задач хранения, классификации, передачи и преобразования информации, необходимое как для технических IT-дисциплин, так и для цифрового музыкального искусства. А. Моль еще в конце 50-х годов прошлого века предсказывал распространение влияния теории информации не только на процессы и методы исследования некоторых важных аспектов элементарных структур, но и постижение структуры звуковых сообщений ^[44]. Нотация произведений электронной музыки трансформируется в соответствии с непрекращающимся техническим развитием. Если алгоритмическое сочинение может получить нотную партитуру, созданную, программой компьютера, то зафиксировать привычной нотацией сгенерированное электронным способом звучание не всегда возможно. Для исследования микроструктуры звука созданы компьютерные программы, например, SPAX и Audacity, способные переводить звучание в графический вид – осциллограммы, спектрограммы, вмещающие информацию о характеристике звука, его частоте в определенный промежуток времени.

Развитие путей информационной передачи сочинений цифрового музыкального искусства связано со становлением ее интерактивного качества. Канадский композитор и музыковед Арне Эйгенфельда (Arne Eigenfeldt), сгенерировав в реальном времени каждую из трех частей своего сочинения «Неестественный отбор» («AnUnnaturalSelection») для дирижера, восьми музыкантов, роботизированных ударных и электронного фортепиано, транслировал его текст в обычную нотную партитуру, которая доставлялись дирижеру и исполнителям в электронном виде на 8 iPad для чтения с листа непосредственно во время концертного исполнения ^[45].

Таким образом, влияние теории информации на цифровое музыкальное искусство подтолкнуло к дальнейшему развитию претворения и осмысления структуры и семантики звукового сообщения, открытые, нелинейные, неравновесные формы которого меняются параллельно с движением научно-технического прогресса.

Цифровое музыкальное искусство и коммуникация

Еще одно проявление междисциплинарности музыкального искусства – его причастность к социальным системам. Коммуникация выделилась в самостоятельный объект исследования социальных наук именно в связи с развитием технических средств передачи информации. Объединяя в себе знание таких социогуманитарных, естественнонаучных и научно-технических дисциплин, как кибернетика, информатика, семиотика, коммуникация приобретает междисциплинарный характер.

Музыкальное искусство изначально является коммуникативным средством общения людей. Искусство XXI века отмечено усилением коммуникативности, проявляющимся в возрастании роли перформативности, привлечении мультисенсорного и технического материала в музыкальную систему. Цифровизация же приводит к тому, что, по мысли Н. Лумана, «коммуницируемым становится весь мир. Место феноменологии бытия занимает феноменология коммуникации» ^{[46, с. 140]}.

Изменение коммуникационных условий в связи с технизацией и виртуализацией цифрового музыкального искусства по-новому расставляет акценты взаимодействия человека с искусством и человека в искусстве. Использование мультимедиа в качестве вспомогательных технических средств в цифровом музыкальном искусстве обеспечивает слияние визуального и акустического, что меняет человеческое восприятие искусства, благодаря интерактивности и автор произведения, и его зритель может воздействовать на процесс создания произведения и направлять его по собственному усмотрению.

Интерактивность цифрового музыкального искусства позволяет пользователям почувствовать себя в роли творца. Композитор Филипп Гласс совместно с компьютерными инженерами создал приложение, дающее возможность создавать собственные версии сочинений Гласса с помощью жестов, направленных на визуализаторы.

Таким образом, коммуникативные качества музыки преобразовались в цифровом музыкальном искусстве в сторону синергетических идей, беспредельно разнообразив ресурс всевозможных контактов, как аудиовизуальными средствами, так и потенциалом виртуалистики.

Цифровое музыкальное искусство и биология

Связь с наукой проявляется не только в ее технизации и причастности к точным наукам, но и к естественным наукам. Взаимосвязь музыки и естественных наук, в частности биологии, наблюдается в соприкосновении с генетическими принципами. В современном понятии термина «жанр» рядом ученых подчеркивается именно его генетическая этимология ^[47]. Для цифрового музыкального искусства подобная интерпретация приобретает тенденцию передачи и сохранения наследия традиционного искусства при действенном экспериментировании с новым материалом: «Для того, чтобы осуществить намерение познать мир недостаточно с должным почтением относиться к наблюдаемым фактам. Открытый современной наукой экспериментальный диалог с природой подразумевает активное вмешательство, а не пассивное наблюдение. Перед учеными ставится задача научиться управлять физической реальностью, вынуждать ее действовать в рамках “сценария” как можно ближе к теоретическому описанию» ^{[7, с. 84]}.

Генетический алгоритм, применяемый для создания и анализа музыки рядом музыкантов, таких как Эйгенфельд (Eigenfeldt), Нирхаус (Nierhaus), Миранда (Miranda), является одним из свидетельств междисциплинарной связи цифрового музыкального искусства и биологии. В чем суть генетического алгоритма?

Генетический алгоритм, называемый также эволюционный, что еще больше сближает его с проблемами синергетики, в круг которых входит, наряду с прочими, также вопросы эволюции. Генетические алгоритмы применимы для создания музыкальной композиции при поиске оптимальных результатов и необходимости выбора одного решения из множества альтернативных путем их проверки. Генетические алгоритмы эффективны при построении генеративных систем музыкального исполнения для взаимодействия виртуальных исполнителей и слушателей. С помощью генетического алгоритма отбираются музыкально-композиционные и языковые условия, необходимые для сочинения или исполнения – структура частей, их динамика, ритм, темп, высотность. Компьютер позволяет оптимизировать нужный выбор, благодаря способности быстро выполнять объемные комбинаторные задачи. Генетические алгоритмы отличаются от стандартных комбинаторных обработок воплощением мощного механизма выбора потенциально плодотворных комбинаций при непрерывной генерации и экспертизы заложенной информации. Сходство с механизмом биологической эволюции ‑ естественным отбором, предполагающим приспособляемость, скрещивание генов, мутацию, ‑ предопределило название алгоритма ^{[41; 48; 49]}.

Таким образом, суть генетического алгоритма показывает хаотичность, неопределенность, нелинейность происходящего процесса, обеспечивающего непредсказуемость полученного результата, его необратимый характер, свойственный открытым синергетическим системам.

Заключение

Сосредоточившись на раскрытии междисциплинарности цифрового искусства, следует утверждать, что она имеет синергетическую направленность в силу своей тенденции выражать «совместную деятельность, общую энергию что-то сделать», определяющую значение термина «синергетика» ^{[8, с. 352]}.

Междисциплинарность музыкального искусства, свойственная музыке с древних времен, в связи с ее многогранностью, с появлением цифрового музыкального искусства приобрела совокупность новых качеств, присущих синергетике. Ставшие актуальными методы числового моделирования звукового синтеза, теория множеств, вероятности, информации, хаоса, программирования на основе математических теорий, теория множеств автоматических классификаторов, действующие по принципу метрических алгоритмов, пространственно-временного распределения частиц, программирования математических моделей, влияют на придание системе цифрового музыкального искусства особенностей нелинейности и необратимости.

Возрастание информационно-коммуникационных возможностей, усиленных цифровизацией, по-новому, в сравнении с традиционным музыкальным искусством определяет нелинейные способы передачи информации, недетерминированные способы взаимодействия композитора, исполнителя и слушателя-зрителя, трансформируя их функции, наделяя признаками открытости, как в процессе создания, так и исполнения произведения цифрового музыкального искусства. Применение принципов генетики в цифровом музыкальном искусстве обогащает его признаками хаотичности, непредсказуемости.

Синергетическая связь цифрового музыкального искусства с дисциплинами разных наук открывает широкое поле взаимодействия как с гуманитарными и социальными науками, так и естественными, математическими и техническими. Таким образом, всеобъемлющий спектр вовлеченных в орбиту цифрового музыкального искусства наук «с разным знаменателем», говорит о многогранности, полинаучности этого явления, необходимости его всестороннего изучения с привлечением методологий всех входящих в него наук, не только с позиций феноменологии, но и с позиций когнитивных процессов, в силу чего оказывается целесообразна причастность к синергетике: «Синергетическое знание, будучи обращенным к решению новых научных проблем, становится методом поисковой деятельности. Речь идет о трансдисциплинарном переносе разработанных в синергетике моделей, паттернов знания» ^{[8, с. 282]}.