Maths

Math Formula?

Đi tìm lời giải

Cuộc thi học thuật truyền thống của khoa toán tin học. Đăng ký: 12/03/2012 đến 23/03/2012 Chi tiết xem tại: ditimloigiai.com/afs

Mô hình toán học giúp giảm kẹt xe

Có những vụ kẹt xe chẳng do một nguyên nhân rõ ràng nào cả - không tai nạn, không có phương tiện bị chết máy, không có công trình đang thi công. Thật khó để thoát ra những đống lộn xộn này một khi bạn bị kẹt vào đó, nhưng một nghiên cứu mới đã tìm ra cách để giảm phần lớn những chuyện rắc rối đó.

Duyên nợ của số phức và hình học, lượng giác

Có lẽ phần lớn chúng ta khi lần đầu tiên gặp phải số ảo i đều cảm thấy con số này kỳ quặc quá. Ai đời lại có con số mà bình phương lên lại ra số âm -1! Tuy nhiên càng ngày số phức càng tỏ ra hữu ích và dần dần trở thành không thể thiếu trong toán học cũng như trong vật lý và các tính toán ứng dụng (nhất là từ sau các công trình của 2 nhà toán học vĩ đại Euler và Gauss).

Cứu sinh - Toán học cho phép chụp hình cắt lớp

Toán học có thể bảo vệ mạng sống của chúng ta? Chắc chắn !!! Toán học được ứng dụng trong nhiều vấn đề quan trọng về sức khỏe và hạnh phúc của con người. Trong bài viết này chúng tôi sẽ mô tả cách toán học của phép chụp cắt lớp (tomography) đã trở thành một trong những công cụ toán quan trọng nhất trong vấn đề giữ gìn sức khỏe của bạn.

Toán học trân trọng giới thiệu…

Tất cả chúng ta đều bị cuốn hút bởi những hình ảnh sống động trên phim tạo bởi máy tính. Điều mà phần lớn chúng ta không nhận ra là những con khủng long trong Công viên kỉ Jura và những kỳ quan trong Chúa tể những chiếc nhẫn sẽ không xuất hiện nếu không có toán học.

Hiển thị các bài đăng có nhãn kiến trúc. Hiển thị tất cả bài đăng
Hiển thị các bài đăng có nhãn kiến trúc. Hiển thị tất cả bài đăng

Thứ Năm, 8 tháng 3, 2012

Kiến trúc của âm nhạc

Dịch bởi Đinh Ngọc Khanh



Hình học fractal từ lâu đã nổi danh trong việc tạo nên những cấu trúc hài hoà và thẩm mĩ. Liệu có cách nào truyền tải vẻ mỹ học đó trong âm nhạc ? Dmitry Kormann, nhà soạn nhạc và nhạc công keyboard ở São Paulo, Brazil, giải thích cách anh ứng dụng cấu trúc fractal và tạo nên những sản phẩm âm nhạc tuyệt vời.



Fractal là gì ?


Một định nghĩa tổng quát cho các cấu trúc fractal là : “Một cấu trúc hình học có thể chia thành nhiều phần, mỗi phần có dạng thu nhỏ của cấu trúc hoàn chỉnh ban đầu”. Các cấu trúc dạng này là đề tài nghiên cứu chủ yếu trong lĩnh vực địa lý, nơi mà nó xuất hiện dưới dạng các đám mây, bông tuyết, một nhành dương xỉ, các dãy núi hoặc thậm chí là sự dao động của thị trường chứng khoán hay hệ thống thần kinh con người. Fractal cũng xuất hiện nhiều trong hội hoạ, một khoảng thời gian dài trước khi cái tên Fractal chính thức được sử dụng vào thập niên 1970. Một số cấu trúc Fractal cơ bản trong toán học:
Tam giác Sierpinski (trái) và Bông tuyết Von Koch (phải) – hình ảnh nguồn từ Wikipedia
Tập hợp Mandelbrot

Dễ hiểu là Fractal về cơ bản vẫn là đối tượng nghiên cứu chủ yếu của các ngành liên quan đến hình học. Sự hài hoà của nó dễ được nhận thấy bằng nhãn quan hơn các cảm quan khác. Và Dmitry Kormann muốn đảo chính, anh muốn cho thấy thế giới âm nhạc cũng đã và đang được xây dựng một phần trên kiến trúc của Fractal. Điều này được thể hiện qua các tác phẩm âm nhạc có cấu trúc phản chiếu hai đặc tính cơ bản của hình học Fractal, được nghiên cứu trong bài báo này.

Cấu trúc trong cấu trúc

Dmitry Kormann bắt đầu bằng việc nghiên cứu phiên bản piano của vở ballet Nghi lễ mùa xuân (Rite of spring), một tác phẩm của Stravinsky. Anh bị quyến rũ bởi cách tác giả khéo léo luân phiên các ostinato (thuật ngữ âm nhạc chỉ các mô tuýp được lặp lại nhiều lần trong một tác phẩm âm nhạc cổ điển) và gần như lúc nào cũng có một số thay đổi nhất định trong từng ostinato. Điều này thể hiện rõ ràng trong phần đầu khúc Cuộc đi săn của những bộ lạc thù địch (Games of the rival tribes):

Mô tuýp
Số khuôn nhạc
A
B
C
B
C
Nghỉ
A
Nghỉ
A
B
B+
A
B
9
7
7
6
11
6.5
3.5
6.5
4.5
6.5
6
7
7.5

Một điều đáng lưu ý khác là cách Stravinsky chuyển đổi các ostinato. Trái với các tác phẩm theo phong cách đơn giản, mà một mô tuýp lần lượt giảm âm và mô tuýp tiếp theo vang lên, Nghi lễ mùa xuân sử dụng phương thức phức tạp hơn, tạo cảm giác như một mô tuýp được sinh ra từ trong lòng mô tuýp trước đó. Stravinsky làm điều này bằng cách cho một đoạn nhạc dài theo mô tuýp sau và một đoạn nhạc ngắn theo mô tuýp trước đồng hành cùng nhau, thể hiện khá rõ trong câu nhạc 84 của khúc Những vị thần trẻ tuổi (Mystic circle of the adolescents):

Mô tuýp
A
A
A
B
X
A’
A’
B
B
B
C
B
B
C
C
C
C
C

Trong câu nhạc này, mô tuýp A được lặp lại 3 lần, rồi mô tuýp B xuất hiện một lần duy nhất. Một mô tuýp đặc biệt, X, xuất hiện tiếp theo sau một quãng nghỉ ngắn rồi mô tuýp A xuất hiện trở lại, thay đổi một chút. Mô tuýp B trở lại và lần này lặp 4 lần. Mô tuýp C bắt nguồn ngay từ nửa cuối mô tuýp B, sau đó kéo dài thêm 1 lần thì nhường mô tuýp B 2 lần xuất hiện trước khi lại trở lại 4 lần liên tiếp.

Cấu trúc tự đồng dạng

Một ví dụ khác cho cấu trúc Fractal là bản lục tấu Bóng hình đầu tiên (First construction) trong tác phẩm In metal của John Cage. Kết cấu đa hướng của tác phẩm và mối quan hệ hai chiều vi mô – vĩ mô trong đó từng phần nhỏ của tác phẩm như phản chiếu cấu trúc của toàn bộ bản nhạc (Fractal !!!) là nguồn cảm hứng âm nhạc suốt gần 20 năm của tác giả. Trong bản nhạc ta đang bàn, ông bắt đầu với đoạn nhạc dài 16 khuôn với 5 tiểu khúc :

Cấu trúc này lặp lại 4 lần, tạo thành phân đoạn đầu tiên của tác phẩm :
Tiếp tục với một đoạn nhạc 16 khuôn hoàn toàn mới cũng với cấu trúc 4-3-2-3-4, lần này ông lặp 3 lần và tạo nên phân đoạn thứ hai. Cứ thế, cuối cùng tác phẩm có bố cục như sau :

Có thể dễ dàng thấy bố cục lớn của tác phẩm cũng theo trình tự 4-3-2-3-4 các cấu trúc nhỏ, như một hình học Fractal dạng đơn giản nhất.

Tài liệu tham khảo
Link nghe bản lục tấu First construction – In metal : http://www.youtube.com/watch?v=sGMEPgXUoLw