Марківський ланцюговий генератор

Просто ідея у мене була на днях: Здійснення ударів за ланцюжком Маркова заздалегідь заданих звуків.

Пам'ятаю, хтось робив битбокс з Google Translate і німецькою мовою (перейдіть за посиланням і натисніть прослухати).

Отже, завдання полягає в тому, щоб створити введення тексту в Google Translate із заданого ланцюжка. Або ви можете використовувати музичні ноти і грати самі :).

Ви можете зробити програму, що читає рядок з кількістю ударів, інший з їх іменами та матричним поданням ймовірностей (ви можете вибрати представлення).

Ви також можете зробити функцію за допомогою цих трьох аргументів.

Напр

[вхід]

20
pv zk bschk kkkk
[[.1, .4, .5, 0.],
 [.3, .2, .3, .2],
 [0., .3, .2, .5],
 [.1, .8, .1, 0.]]

[вихід] щось на кшталт:

pv zk bschk zk pv bschk zk pv zk bschk kkkk pv bschk zk bschk bschk bschk zk kkkk bschk

Стартова ймовірність однакова для кожного удару.

Це не проблема з кодовим гольфом, тому що я хотів би побачити деякі приємні рішення (будьте креативними).

Додаткові бали, якщо вигадуєте нові удари та / або вибираєте таблицю ймовірностей, яка дає хороші удари більшу частину часу.

Якщо хочете, ви можете використовувати справжні ритми (На багатьох мовах легко відкривати .wavфайли, як-от waveмодуль в Python) та створювати музику! Ось кілька безкоштовних зразків ударів.

Я можу розмістити посилання на реалізацію, якщо потрібно.

Я зробив такі треки:

http://soundcloud.com/belisarius/sets/golf-music

Використовуючи таку перехідну матрицю:

{{10,  1,  3/2, 2},  
 {1/2, 10, 3/2, 2},  
 {1/2, 1,  10,  2},  
 {1/2, 1,  3/2, 10}} 

І наступна програма в Mathematica:

musicGen[n_, notes_, transMatrix_] :=
 Module[{
          im := IdentityMatrix[Length@notes],
          a  := Array[2^(# - 1) &, Length@notes],
          soundLength = .1  n,
          which
          },
  which[x_] := Position[x, 1][[1, 1]];
  Sound[Join[
    (SoundNote /@ notes[[
        which[#] & /@
         NestList[
          RandomChoice[transMatrix[[which@#]] -> im] &,
          RandomChoice@im,
          n - 1]
        ]]
     )
    ],
   soundLength]
  ]
tm = {{10, 1, 3/2, 2}, {1/2, 10, 3/2, 2}, {1/2, 1, 10, 2}, {1/2, 1, 3/2, 10}}
notesSet = {"Snare", {"Slap", "Shaker"}, {"OpenTriangle", "Maracas"}, "RideBell"};
m = Array[If[#2 == 5 || #2 == #1, 10, #2/2] &, {Length@notesSet,Length@notesSet}];
mg = musicGen[100, notesSet, tm]

Будучи німецькою, я майже впав зі свого крісла, сміючись з цього творчого зловживання нашою мовою. :-)

Ось якась Скала. Я кодую ймовірності на карті, яка відображає ритм до списку ударів наступника, в яких удари виникають із частотою, пропорційною їх вірогідності. Створюється нескінченний ледачий оцінений потік ударів, перші 10 ударів яких пропускаються, щоб отримати відповідну випадковість першого ритму виходу. Ми повертаємо відповідну кількість ударів з початку цього потоку. Я використовую параметр типу T, щоб бути коротшим і загальним.

def markovChain[T](length : Int, nodes : Seq[T], probabilities : Map[T, Seq[T]]) : Seq[T] = {
  def randomElement(seq : Seq[T]) = seq(Random.nextInt(seq.length))
  def chain(node: T): Stream[T] =
    Stream.cons(node, chain(randomElement(probabilities(node))))
  return chain(randomElement(nodes)) drop(10) take(length)
}

які можна назвати так:

val nodes = List("pv", "zk", "bschk", "kkkk")

val probabilities = Map(
  "pv" -> List("pv", "zk", "zk", "zk", "zk", "bschk", "bschk", "bschk", "bschk", "bschk"),
  "zk" -> List("pv", "pv", "pv", "zk", "zk", "bschk", "bschk", "bschk", "kkkk", "kkkk") ,
  "bschk" -> List("zk", "zk", "zk", "bschk", "bschk", "kkkk", "kkkk", "kkkk", "kkkk", "kkkk"),
  "kkkk" -> List("pv", "zk", "zk", "zk", "zk", "zk", "zk", "zk", "zk", "bschk"))

markovChain(20, nodes, probabilities) foreach (s => print (s + " "))

Я написав функцію Javascript. Однак він почав сам битбоксинг ...

function bschk(jk,pv,kkkk){jkjk='pv jk bschk kkkk'.split(' ');boom='indexOf';eval(
function(jkpv){for(pvpv=0,bschkpv='';pvpv<jkpv.length;jkpvpv=jkpv[pvpv++].split(' '),
bschkpv+=String.fromCharCode(jkjk[boom](jkpvpv[0])+jkjk[boom](jkpvpv[1])*4+jkjk[
boom](jkpvpv[2])*16+jkjk[boom](jkpvpv[3])*64));return bschkpv}((
'bschk jk bschk jk  kkkk kkkk bschk jk  bschk pv kkkk jk  pv bschk bschk pv  bschk '
+'jk kkkk jk  jk pv bschk jk  bschk pv kkkk jk  pv pv bschk pv  jk jk bschk jk  jk '
+'kkkk kkkk pv  bschk kkkk kkkk jk  bschk kkkk kkkk jk  pv bschk bschk pv  jk kkkk '
+'pv jk  jk pv bschk jk  pv jk kkkk jk  pv bschk bschk jk  bschk kkkk bschk pv  bsc'
+'hk pv kkkk jk  jk pv bschk jk  bschk kkkk bschk jk  pv jk bschk jk  kkkk kkkk bsc'
+'hk jk  jk kkkk bschk jk  pv bschk bschk pv  jk bschk bschk pv  bschk bschk bschk '
+'pv  pv pv kkkk jk  bschk jk kkkk jk  bschk kkkk bschk pv  pv kkkk bschk jk  jk jk'
+' bschk jk  bschk kkkk bschk jk  kkkk jk bschk jk  pv jk kkkk jk  pv bschk bschk j'
+'k  jk bschk bschk pv  pv kkkk bschk pv  jk bschk bschk jk  jk kkkk kkkk pv  pv pv'
+' kkkk pv  pv kkkk bschk pv  bschk jk bschk jk  pv kkkk bschk pv  kkkk jk bschk jk'
+'  pv kkkk bschk pv  kkkk pv bschk jk  kkkk bschk bschk jk  kkkk pv bschk jk  kkkk'
+' bschk bschk jk  bschk pv bschk jk  kkkk kkkk bschk jk  kkkk kkkk bschk jk  jk kk'
+'kk bschk jk  jk kkkk kkkk pv  kkkk jk bschk pv  kkkk jk bschk pv  kkkk bschk kkkk'
+' pv  jk bschk bschk jk  pv kkkk kkkk pv  bschk bschk bschk jk  kkkk bschk bschk j'
+'k  kkkk bschk kkkk pv  jk bschk bschk jk  kkkk bschk bschk pv  kkkk bschk bschk p'
+'v  jk bschk bschk pv  kkkk bschk kkkk jk  kkkk pv bschk jk  kkkk bschk bschk jk  '
+'kkkk pv bschk jk  kkkk bschk bschk jk  bschk pv bschk jk  kkkk kkkk bschk jk  kkk'
+'k kkkk bschk jk  jk kkkk bschk jk  kkkk bschk bschk pv  jk kkkk kkkk pv  pv pv kk'
+'kk jk  bschk jk kkkk jk  kkkk bschk jk jk  jk jk bschk jk  jk kkkk jk jk  kkkk bs'
+'chk bschk pv  kkkk jk bschk pv  pv pv bschk pv  kkkk jk bschk pv  kkkk bschk kkkk'
+' pv  kkkk jk bschk jk  jk kkkk kkkk pv  jk kkkk pv jk  jk pv bschk jk  pv jk kkkk'
+' jk  pv bschk bschk jk  bschk kkkk bschk pv  bschk pv kkkk jk  jk pv bschk jk  bs'
+'chk kkkk bschk jk  pv jk bschk jk  kkkk kkkk bschk jk  jk kkkk bschk jk  pv bschk'
+' bschk pv  jk bschk bschk pv  kkkk bschk kkkk pv  bschk jk bschk jk  jk kkkk kkkk'
+' pv  jk kkkk bschk pv  jk pv kkkk pv  kkkk bschk kkkk pv  kkkk jk kkkk jk  pv bsc'
+'hk bschk jk  jk bschk bschk jk  pv kkkk bschk jk  jk jk bschk jk  pv bschk bschk '
+'pv  kkkk jk bschk jk  bschk kkkk kkkk pv  jk kkkk kkkk pv  pv pv kkkk pv  jk bsch'
+'k bschk pv  kkkk jk bschk jk  jk kkkk bschk pv  jk kkkk kkkk pv  kkkk bschk bschk'
+' jk  kkkk bschk bschk jk  kkkk bschk bschk jk  kkkk bschk bschk jk  kkkk bschk jk'
+' jk  jk jk bschk jk  jk kkkk jk jk  kkkk bschk jk jk  kkkk bschk bschk pv  kkkk b'
+'schk bschk pv  bschk jk bschk jk  jk kkkk jk jk  kkkk bschk kkkk pv  jk jk bschk '
+'jk  jk kkkk kkkk pv  bschk jk bschk jk  kkkk bschk kkkk pv  jk kkkk kkkk jk').split
('  ')));return ckckboom;}

Приклад використання: bschk(20,'pv jk bschk kkkk'.split(' '),[[.1,.4,.5,0],[.3,.2,.3,.2],[0,.3,.2,.5],[.1,.8,.1,0]])

Просто реалізація посилань у Python:

from random import random

def find(num, pdf):
    ''' Find position of number in CDF from PDF (must sum 100%) '''
    cdf = (sum(pdf[:i+1]) for i in range(len(pdf)))
    for i,j in enumerate(cdf):
        if num < j:
            return i

def build(t, beats, table):
    node = int(random()*len(table))
    nodes = [node]
    for i in range(t-1):
        node = find(random(), table[node])
        nodes.append(node)
    return ' '.join(beats[i] for i in nodes)

І тестова програма:

table = [[.1, .4, .5, 0.],
         [.3, .2, .3, .2],
         [0., .3, .2, .5],
         [.1, .8, .1, 0.]]

print(build(20, 'pv zk bschk kkkk'.split(), table))

І деякі результати:

pv zk bschk zk kkkk zk bschk kkkk zk zk zk bschk kkkk zk bschk zk pv bschk kkkk zk
zk bschk kkkk zk zk kkkk zk bschk kkkk zk bschk zk pv zk pv zk zk bschk kkkk bschk
kkkk zk zk pv bschk bschk zk zk kkkk zk kkkk zk zk kkkk zk pv zk bschk kkkk zk

Але жоден з них не робить насправді хорошим бітбокс, тому що тут занадто багато kkkk:).