Durante o desenvolvimento deste trabalho, deparamos com uma grande quantidade de idéias e possibilidades para futuros desenvolvimentos do método da síntese evolutiva de sons. Comentamos a seguir aqueles que nos pareceram mais pertinentes para os próximos modelos desta síntese que, por ser um campo das sínteses de som ainda por ser desbravado, apresenta uma imensa quantidade de oportunidades para o desenvolvimento de pesquisas.
5.4.1 Inclusão de genes e cromossomos para as curvas psicoacústicas
No capítulo 3, introduzimos o conceito de genótipo para o segmento sonoro, composto por três curvas psicoacústicas. Este conceito pode ser expandido. Cada curva psicoacústica pode ser vistas como um cromossomo sonoro e seções destas podem ser vistas como genes. Assim as operações genéticas passam a acontecer sobre os genes (partes das curvas psicoacústicas) e não sobre o cromossomo (curva psicoacústica).
Um outro fato decorrente da associação do conceito de cromossomos às curvas psicoacústicas é a possibilidade de se criar dominância e recessividade cromossômica. Pode-se, por exemplo, criar um modelo de genótipo para o indivíduo que apresente 3 pares de curvas psicoacústicas. Cada par seria como um cromossomo diplóide onde uma curva seria dominante, enquanto a outra seria a recessiva.
5.4.2 Um processo de reprodução N-genérico
Atualmente a operação de crossover ocorre exclusivamente entre cada indivíduo e o melhor indivíduo da população. Um possível desenvolvimento seria criar uma operação de crossover que fosse generalizada, ou seja, um operador genético do tipo crossover que faça o crossover entre dois elementos quaisquer de uma população e não somente com o melhor indivíduo.
Outra possibilidade é criar o conceito de gênero entre os indivíduos. Atualmente não existe definição de gênero, ou sexo, entre os indivíduos da população e o processo de reprodução é similar ao da divisão celular por mitose (reprodução assexuada). Existem diversos trabalhos sobre reprodução sexuada de algoritmos genéticos. Recentemente estes tem sido catalogados com o termo de "biocomputação" [Miller,95].
Pode-se criar um modelo N-gen, onde diversos gêneros de indivíduos são definidos para o processo de reprodução. Decorrendo de um modelo de indivíduos com gênero, pode-se ainda estabelecer critérios de atração na reprodução desses indivíduos, ou seja, as características que cada indivíduo deve conter em seu genótipo para atrair um outro (ou outros) indivíduo e assim efetuar o processo de reprodução. Adiantando nesse caminho, um fator de atração poderia ser, por exemplo, a discrepância entre genótipo, ou seja, quanto mais distantes entre si, mais se atrairiam para a reprodução.
5.4.3 Uma população com tamanho variável de indivíduos
Até onde desenvolvemos o método de síntese evolutiva, o conjunto população tem um número fixo de indivíduos. Pode-se desenvolver um novo método de síntese evolutiva concebendo uma população de tamanho variável. Para isso devem-se incluir critérios de eliminação de indivíduo, ou morte, por tempo de permanência na população e/ou medida de distância (elimina o indivíduo de maior distância do conjunto alvo).
Também pode-se incluir o conceito de reprodução assíncrona. Atualmente a reprodução ocorre de maneira seqüencial, do primeiro ao último indivíduo da população. A reprodução aleatória pode também ser um critério para a variabilidade do tamanho populacional.
Podemos ainda incluir um parâmetro de crescimento populacional associado aos parâmetros de controle do período de maturação. Um interessante modelo matemático a ser pesquisado é o da
presa / predador.
5.4.4 Período de maturação do indivíduo
No modelo atual da síntese evolutiva, quando um novo indivíduo é gerado pelos operadores genéticos, é apto a reproduzir na próxima operação genética. Pode-se refinar este modelo incluindo um período de maturação, ou infância, para os indivíduos recém criados. Durante a maturação o indivíduo não poderia reproduz, ou seja, não iria disseminar seu genótipo pela população. Ao invés disso, aprenderia, ou seja, receberia informação para o aprimoramento de seu genótipo através de uma interação direta com os genótipos progenitores bem como uma interação social (não genéticas) com outros genótipos daquela geração levando-o a um processo de amadurecimento e melhor adaptabilidade para a vida adulta, ou seja, quando este indivíduo se tornasse apto para o processo de reprodução. Caso a população tivesse um número fixo de indivíduos, poderia-se impor que, findo o período de maturação, os progenitores seriam excluídos da população (morreriam) restando apenas os indivíduos descendentes, preservando assim o número de indivíduos do conjunto população a cada geração.
Capítulo 5: Conclusões e comentários finais página 72
5.5 Comentários finais
Os dois modelos do método da síntese evolutiva foram testados em populações com poucos indivíduos, definidos por segmentos sonoros de baixa qualidade sonora (arquivos WAV com 1 canal de som amostrados a 11025Hz). Foi possível observar que este método de síntese apresenta grandes possibilidades. A síntese evolutiva de segmentos sonoros é o primeiro método, que temos conhecimento, de computação evolutiva aplicada à síntese sonora. Tem a possibilidade de automaticamente aprender durante o processo de manipulação da população de segmentos sonoros pelos operadores genéticos como construir um segmento sonoro qualquer. Estas características, de manipulação e busca orientadas por um objetivo definido, dá ao método da síntese evolutiva um grau de inteligência que permite chegar a resultados sonoros inusitados e interessantes.
A inclusão das curvas psicoacústicas como genótipo do indivíduo contribuiu para que o método da síntese evolutiva passasse a operar mais especificamente sobre as características perceptuais do segmento sonoro. Isto focalizou os processos de seleção e reprodução sobre as características sonoras que são relevantes à percepção auditiva humana.
Sendo um método de síntese sonora original, sem similares conhecidos, observamos uma ampla gama de possibilidades para desenvolvimentos e pesquisas. Acreditamos que as possibilidades de desenvolvimento dessa área sejam muito maiores que as mencionadas neste capítulo. Introduzimos a síntese evolutiva como um novo processo de síntese sonora, que gera segmentos sonoros dinamicamente. Como estivemos desbravando uma nova fronteira da síntese sonora, tomamos muitas decisões arbitrárias do caminho por onde seguiu a pesquisa. Outras decisões foram tomadas por simplicidade computacional ou conveniência do algoritmo desenvolvido. De qualquer modo, tentamos tomar o cuidado de mencionar ao longo do texto, quando e porque essas decisões foram tomadas, pois estas são como que encruzilhadas onde uma pesquisa futura nessa área pode vir a optar por seguir outro rumo que não o nosso.
Nos parece bastante factível a aplicação comercial da síntese evolutiva. Não só como sintetizador de sons, mas como um sistema de adequação automática de características psicoacústicas especificadas pelo usuário. Para evidenciar e fomentar novas pesquisas, no capítulo 4, fizemos questão de evidenciar os passos tomados em cada etapa da simulação dos métodos de síntese evolutiva, na forma da criação em separado de funções do MATLAB para a simulação de cada etapa deste método. Cada função desenvolvida possibilitou a geração de conhecimento que pode ser reciclado e utilizado de outras maneiras e proveitos que nos passaram desapercebidos.
Fica claro para nós que a síntese evolutiva possui todas as características para vir a estabelecer um novo patamar no campo das sínteses sonoras, como um novo método, com grande potencial de contribuição para o futuro desenvolvimento das sínteses sonoras.