AI生成蛋白质音画艺术研究

在人类艺术史上，影响艺术思维与观念的，除了人类自身之外，就是材料、工具和媒介等的不断革新。科技进步必然使艺术与之活跃互动。
本书详细介绍了如何利用深度学习等AI工具，以蛋白质结构信息为数据源，将生物大分子转换成音乐和美术创作成果。本书通过探讨艺术与科技在大数据和AI时代下的融合与变革，详细阐述了新技术如何拓展生命科学与艺术的边界，改变人们的传统认知和审美习惯，并借助信息技术和媒体技术构建起新型的艺术表现形式。通过阅读本书，读者可以深入了解音乐、美术与现代科技在AI大发展时代下的互动关系，可以深入了解如何借助新技术实现艺术的创新和发展。
本书适合对艺术与生命科学、艺术与AI跨学科融合感兴趣的读者阅读。对艺术、科技和相关领域的研究人员、从业者及学生来说，本书也具有重要的参考价值。

序（陈宇综）
第一章 音乐科技与AI音乐创作 1
第一节 音乐与科技的融合 1
一、音乐科技的起源 1
二、计算机音乐 1
三、计算机听觉 7
第二节 音乐信息的高维化 8
一、音乐的声学特征 8
二、音乐的高维特征 10
三、音乐计算 11
第三节 音乐基本特征的提取 11
一、音高检测 12
二、音符起始点检测 13
三、基于YIN算法的音高提取实验 16
第四节 音乐的可视化 27
一、音乐可视化的内涵 27
二、音流学的理论和实验 28
三、高维乐谱 32
第五节 AI与音乐创作 35
一、算法作曲 35
二、AI音乐创作 36
第二章 音乐特征分析与蛋白质音乐构想 42
第一节 音乐复杂特征提取 42
一、音乐旋律提取 42
二、音乐速度检测 42
三、音乐和弦识别 43
四、基于常数Q转换的单旋律提取实验 43
第二节 音乐的理解和分析 47
一、音乐结构分析 47
二、音乐流派分类 49
三、音乐情感分析 51
四、基于AI深度学习神经网络的音乐情感识别实验 54
第三节 音乐标注与推荐 56
一、音乐标注 56
二、音乐推荐 60
第四节 十二音音乐 63
一、十二音音乐的基本形式 63
二、十二音序列的音程向位 66
三、十二音序列表 67
第五节 序列音乐的数控模式 68
第六节 蛋白质音乐构想 70
一、蛋白质序列结构与空间构象 70
二、蛋白质与音乐的相关性和可行性分析 73
第三章 AI支持的蛋白质序列音乐生成 103
第一节 AI绘制蛋白质序列的二维谱与数字化分析 103
一、蛋白质分子到乐谱的AI转换流程 103
二、基于 GAN改进蛋白质分子到乐谱的AI转换算法 104
第二节 蛋白质分子到二维谱的转换案例 109
一、NSP4蛋白质基样序列音乐的二维谱呈现 109
二、NSP9蛋白质基样序列音乐的二维谱呈现 111
三、MTXT 蛋白质基样序列音乐的二维谱呈现 113
四、NSP12蛋白质基样序列音乐的二维谱呈现 115
五、NSP13蛋白质基样序列音乐的二维谱呈现 116
六、STXT蛋白质基样序列音乐的二维谱呈现 118
七、NSP14蛋白质基样序列音乐的二维谱呈现 120
第三节 蛋白质分子到二维谱转换的优势 121
一、基于 GAN改进的AI转换的优势 121
二、基于 GAN的蛋白质分子到乐谱转换的3D设计 122
第四章 AI 深度学习支持的美术创作 124
第一节 美术信息的数字化与大数据化 124
一、美术信息的数字化 124
二、美术信息的大数据化 126
三、工乂谱书法的信息化处理实验 127
第二节 AI对美术本体的影响 135
一、大数据对美术本体科学性的强化 135
二、AI与美术创作 141
第三节 AI深度学习与美术创作 143
一、基于CRNN的美术创作 143
二、基于GAN的美术创作 147
第五章 AI辅助蛋白质绘画创设 151
第一节 蛋白质绘画的创设思路 151
第二节 基于AI深度学习的蛋白质绘画创设 152
一、基于AI深度学习的蛋白质印象派美术及全景画研究 152
二、蛋白质绘画对微观艺术的勾勒 159
第三节 AI辅助绘制蛋白质序列图像生成与风格转移 162
一、蛋白质序列到图像生成的 AI 转换流程 162
二、蛋白质序列到图像生成的 GAN 模型 163
第六章 蛋白质微观艺术的宏观映射机理 168
第一节 蛋白质微观结构与微观艺术性 168
一、数据驱动下蛋白质空间构象对微观艺术的勾勒 169
二、蛋白质绘画的微观结构艺术的宏观呈现 171
第二节 艺术的宏观表现形式对人身心的影响 173
第三节 蛋白质微观特性与宏观艺术的关联映射 174
一、20 世纪七八十年代对 DNA 与音乐映射关系的研究 175
二、基于蛋白质氨基酸分子振动实现氨基酸分子与声音映射 176
三、通过特定音乐风格引导的蛋白质音乐增强映射 181
第七章 蛋白质视听同体的艺术与技术 187
第一节 视觉、听觉艺术的同构 187
一、视觉艺术 187
二、听觉艺术 188
三、视觉、听觉艺术的关联性 188
第二节 蛋白质视听艺术同体生成模型 193
一、蛋白质微观结构与特性的视听艺术协同映射参数 193
二、面向蛋白质物化性质的视听艺术协同映射研究路线 194
三、基于蛋白质生物特性的视听艺术同体生成模型 195
参考文献 203
后记 209