분석, 창의성 및 발견을 위한 생성적 프레임워크로서의 선택적 불완전성

초록

우리는 물질의 위계적 구조와 음악의 작곡 논리를 연결하는 생성적 프레임워크로서 '매터리오뮤직(materiomusic)'을 소개한다. 단백질, 거미줄, 화염 역학에 이르기까지, 진동 및 구조적 원리는 음향 위계, 화성 진행, 장거리 음악 형식으로 반복적으로 나타난다. 분자 스펙트럼에서 음조로, 3차원 네트워크에서 연주 가능한 악기로의 가역적 매핑을 통해, 우리는 소리가 어떻게 과학적 탐사 도구로 기능하는지 보여준다. 이것은 청각이 시각의 방식이 되고 음악 작곡이 물질의 청사진이 되는 인식론적 전환이다. 이러한 매핑은 심층 시간을 발굴한다. 펨토초 분자 진동이나 수십억 년에 걸친 진화 역사에서 비롯된 패턴이 가청화된다. 우리는 과학과 예술에서의 참신함이 기존 자유도 내에서 제약 조건을 충족시킬 수 없어 실행 가능한 구성 공간의 확장을 강제할 때 발생한다고 가정한다. 선택적 불완전성은 응집성과 적응성 사이의 균형을 회복하는 메커니즘을 제공한다. 양적 지원은 2^12개의 모든 음계를 완전히 열거한 결과에서 비롯되며, 문화적으로 중요한 시스템이 중간 엔트로피 및 중간 결함 영역에 집중되는 현상이 나타난다. 이는 중간 정도의 결함 밀도가 재료 강도를 극대화하는 홀-페치 최적점과 직접적으로 평행을 이룬다. 이러한 매핑을 반복하면 인간의 창의성과 물리학 간의 생산적 충돌이 생성되며, 음악 구조가 진화적 제약과 만나 새로운 정보를 생성한다. 우리는 군집 기반 AI 모델이 소세계 연결성, 모듈식 통합, 장거리 응집성과 같은 인간 유사 구조적 특징을 보이는 음악을 어떻게 작곡하는지 보여준다. 이는 보간을 넘어 발명으로 나아가는 길을 제시한다. 우리는 과학과 예술이 제약 하에서 진동을 공유 문법으로 삼아 다양한 규모에 걸쳐 구조를 조직화하는 세계 구축의 생성적 행위임을 보여준다.

English

We introduce materiomusic as a generative framework linking the hierarchical structures of matter with the compositional logic of music. Across proteins, spider webs and flame dynamics, vibrational and architectural principles recur as tonal hierarchies, harmonic progressions, and long-range musical form. Using reversible mappings, from molecular spectra to musical tones and from three-dimensional networks to playable instruments, we show how sound functions as a scientific probe, an epistemic inversion where listening becomes a mode of seeing and musical composition becomes a blueprint for matter. These mappings excavate deep time: patterns originating in femtosecond molecular vibrations or billion-year evolutionary histories become audible. We posit that novelty in science and art emerges when constraints cannot be satisfied within existing degrees of freedom, forcing expansion of the space of viable configurations. Selective imperfection provides the mechanism restoring balance between coherence and adaptability. Quantitative support comes from exhaustive enumeration of all 2^12 musical scales, revealing that culturally significant systems cluster in a mid-entropy, mid-defect corridor, directly paralleling the Hall-Petch optimum where intermediate defect densities maximize material strength. Iterating these mappings creates productive collisions between human creativity and physics, generating new information as musical structures encounter evolutionary constraints. We show how swarm-based AI models compose music exhibiting human-like structural signatures such as small-world connectivity, modular integration, long-range coherence, suggesting a route beyond interpolation toward invention. We show that science and art are generative acts of world-building under constraint, with vibration as a shared grammar organizing structure across scales.

분석, 창의성 및 발견을 위한 생성적 프레임워크로서의 선택적 불완전성

Selective Imperfection as a Generative Framework for Analysis, Creativity and Discovery

초록

Support