4. sija, kansallinen sarja:

Henri Kumpulainen ja Ossi Hirvola

Pelimusiikin generoiminen algoritmisesti

Kilpailutyö

17-vuotiaat Henri Kumpulainen ja Ossi Hirvola opiskelevat Valkeakosken Tietotien lukiossa  ja Päivölän Kansanopistossa.

Henrin ja Ossin tutkielma pelimusiikkia generoivan algoritmin kehittämisestä ja sen toiminnan arvioinnista oli alun perin poikien vapaa-ajan projekti. ”Kun kuulimme Viksu-tiedekilpailusta, huomasimme että aiheemme olisi hyvä tutkielman aihe ja päätimme perehtyä siihen syvemmin. Idea osallistumisesta tuli koulun kautta”, pojat kertovat.

Poikien tutkielmassa esitellään synteettistä pelimusiikkia luova algoritmi ja sen pohjalta toteutettu tietokonesovellus. Synteettisellä pelimusiikilla viitataan siihen musiikin genreen, joka muodostui varhaisten tietokone- ja konsolipelien elektronisesta musiikista. Algoritmilla generoitavat kappaleet jaetaan sointuihin, rytmiin melodiaan ja säestykseen, joita luotaessa otetaan huomioon länsimaisen tonaalisen musiikin säännöt. Generoitavan musiikin tunnelmaan voidaan vaikuttaa antamalla algoritmille syötteenä halutunlaista tunnelmaa kuvaavia sanoja.  Algoritmin pohjalta pojat ohjelmoivat tietokonesovelluksen, joka generoi musiikkia algoritmia noudattaen.

Ainutlaatuista pelimusiikkigeneraattoria kehitetään edelleen

”Aihe on mielenkiintoinen, koska generoitava musiikki ei ole ikinä täydellistä, vaan sitä voidaan aina kehittää eteenpäin. Ohjelmoimamme generaattorin avulla saamme myös helposti ja nopeasti musiikkia vapaa-ajalla ohjelmoimiimme peleihin. Tonaalista pelimusiikkia generoivaa sovellusta ei tietääksemme ole saatavilla mistään, joten generaattori lienee ainutlaatuinen.”

Poikien mukaan mukavinta työssä oli juuri generaattorin ohjelmointi ja sen testaaminen, kun taas haastavinta oli laajan aiheen rajaaminen sopivan mittaiseksi kilpailutyöksi. Pojat tekivät tutkielmaa yhteensä kolmen kuukauden ajan, alussa muutama tunti viikossa, lopussa lähes täyspäiväisesti. Tutkielman palauttamisen jälkeen pojat ovat kehittäneet algoritmia eteenpäin ja kehittämistä jatketaan edelleen. Pojat uskovat, että myöhemmin algoritmia voitaisiin käyttää säveltäjän työn nopeuttamiseen tai pelimusiikin luomiseen reaaliajassa pelaajan toiminnan mukaisesti.

Arvioijien kommentit

Arvioijista kilpailutyössä vaadittiin sekä erinomaista perehtyneisyyttä musiikin teoriaan että hyvää ohjelmointitaitoa ja luovuutta varsinaisen algoritmin rakenteen suunnittelussa. Henri ja Ossi ovat esittäneet tutkimuksensa taustat ja tutkimuskysymykset sekä -tavoitteet hyvin ammattimaisesti. He ovat myös kuvanneet laaditun algoritmin ja sen tuottaman musiikin laadun arvioimiseksi toteutetun kyselyn erittäin selkeästi ja tutkimuksen toistamisen mahdollistavalla tarkkuudella.

Henrin ja Ossin työ on kiinnostava ensimmäinen askel haastavassa musiikkigeneroinnin tehtävässä, jossa on saavutettu lupaavia alustavia tuloksia. Tutkielman johtopäätökset ovat saatuihin tuloksiin nähden perusteltuja. Laadittu algoritmi tuottaa kelvollista musiikkia, jonka koehenkilöt kuitenkin pääsääntöisesti kykenivät erottamaan varsinaisesta sävelletystä musiikista. Esitetyt jatkokehitysideat ovat selkeästi perusteltuja ja erityisen mielenkiintoinen on esitetty jatkotutkimussuunta, jossa algoritmi ja säveltäjä toimivat vuorovaikutuksessa. Esitys on kaikin puolin erinomaisesti hiottu.

Arvioijien mukaan Henrin ja Ossin tutkimusaiheella on peliteollisuuden kehityksen myötä kasvavaa teknillis-taloudellista merkittävyyttä. Lisäksi työn voidaan katsoa olevan myös tieteellisesti sangen ajankohtainen mitä tulee yleisempään niin kutsuttuun laskennalliseen luovuuteen.

Henrin harrastukset: Musiikki, ohjelmointi ja tanssipelaaminen.
Ossin harrastukset: Ohjelmointi ja tanssipelaaminen.