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Scientific Symposium Argument

June 10, 11, 12, 9:30 - 18:00

"Music is the perfect example of an unstable system. Even the most minor of Bach's works call upon rules and surprises. This is comparable to far from equilibrium systems. You can follow a succession of points, of bifurcations. Between the points of bifurcation, we can call upon a deterministic description (these are "Bach's Rules"). At the point of the bifurcation, we can find a probability description. The appearance of something new belongs to the very idea of creativity. This idea, I believe, can be applied to the sciences just as it can be applied to the arts and literature." Ilya Prigogine, interviews with Andrew Gerzso, Résonances n° 9, October 1995.

When we try to trace the markers of complexity in musical creation – breaks in symmetry, emergence and systems on the "edge of chaos" – there are so many different possibilities that the question quickly becomes confused. Several authors have distinguished the structural or intrinsic complexity of a work of art – as it could be “objectively” measured through its written or recorded traces — and the perceptive complexity, a spontaneous, and ephemeral one that would require the listener be questioned through methods used in experimental psychology. Beyond the fact that such objective measures are extremely problematic, the major problem may lie in the fact that we do not know which parts of the phenomenon to observe. Should we look for the structural complexity in the score? This is only one place to look because production schemas, systems of thought, formalisms and algorithms, structures of material all disappear in a somewhat irreversible manner in the linearity of graphemes. However, they are occasionally accessible in the sources that are studied in genetic research; in addition, the use of the computer for composition increasingly imparts these sources to the ductility of digital means. Is perceptive complexity a side effect, foreign to the work? This would be to underestimate the artists who claim the responsibility for the possibility of emerging musical objects that exist only at the moment in time when they are accepted by our cognitive systems while remaining irreducible to their components. An example of this could be complex timbres that come from the fusion of simpler timbres. This is, after all, the very definition of orchestration. We could certainly object that the organizational schemas that are not literally encoded in the score simply do not exist in the work. However, these schemas could provide the bridge between writing and perception in that they give at least an indication of the project – for example a temporal strategy, that is to say a strategy that consists of manipulating the listener in his temporal relationship with the work – that participates in the composition in its broadest definition, a systematic definition that covers the span from conception of the work to the listeners’ ears.

Are these questions pertinent beyond the realm of music? Can we question the conditions surrounding the conception, the writing, the realization, the reception through the lens of complexity in cinema, literature, painting, or architecture? Is there a perceptive complexity at work in architectural wanderings; is there an emergence of new objects or new irreducible behaviors in their basic components in the algorithms of digital arts or in film editing? Is the complexity of a literary system likely to contribute to the emergence of instabilities and auto-organization in the diegetic space that the reader invents as time goes by?

Scientific models seem to teach us that the systems that capture our attention are "on the edge of chaos". In effect, it is at the borderline between order and chaos that systems evolve toward higher levels of organization as there is a large enough number of attractors to incite a front of innovation while avoiding – for the observer – a cognitive exhaustion inherent to complete order or to disorder, and therefore favoring the possibilities of progressive appropriation that then diminish the intensity of the surprise. If we admit that these properties are sought out by artists, even at a purely intuitive level, we can ask ourselves if there is a bond that brings together the temporal strategies of the composer, the film director, the digital artist – strategies that orient the viewer's subjective time – and the strategies related to the structural complexity of a work or art. We could say, to paraphrase Nelson Goodman, that a work of art functions like a sample-metaphor of a dynamic system far from equilibrium (and from boring….) whose limit cycles the viewer progressively discovers, as he discovers the history and the future of the system.

In this encounter between artists and scientists, the relationship with time goes beyond conventional operating strategies. For Prigogine, the bifurcations crystallize the story of the system. At the heart of all forms and processes in material and living systems, points of bifurcation make up a chronology of their former interactions with the environment. For the artist this also raises the question of choice and delegation of choice in the hostory of the creative process.
To orient this broad network of questions that could be raised among participants from the sciences or the arts during these days, we have chosen to organize the encounters in three categories:

  • Conceptions – is designed around the systematic thinking of creation, generation, of structural complexity, of intentionality, and of (auto)-poetic systems

  • Languages – will be dedicated to the notions of writing, mathematics, formal languages, logic, computer science, and algorithmic complexity

  • Time, Space, and Perception – will address physical and perceptive complexity, models for memory, anticipation, and surprise, narration, history, performance, large-scale networks and societies

Within each of these general categories the important concepts found in the science of complexity, in particular auto-organization, autonomy, and emergence in systems far from equilibrium, as well as the major paradigms-domains (physics, biology, computer technology, etc.) will be clarified for the general public and tested through a comparison with artistic practices, and tested as tools for analysis as well as creation.

Argument du symposium scientifique

“La musique est l'exemple même d'un système instable. La moindre pièce de Bach fait appel à des règles et à des surprises. En cela la situation est comparable à celle des systèmes loin de l'équilibre. On y rencontre une succession de points, de bifurcations. Entre les points de bifurcation, nous pouvons faire appel à une description déterministe (ce sont les « règles de Bach »). Au point de bifurcation même, nous avons une description probabiliste. D'où l'élément d'imprévisibilité ou de surprise. Cette apparition de nouveauté s'apparente à la notion de créativité. Cette notion, je crois, s'applique autant au domaine des sciences qu'au domaine des arts et de la littérature. “ Ilya Prigogine, entretiens avec Andrew Gerzso, Résonances n° 9, octobre 1995.

Lorsque l ’on essaie de tracer les marqueurs de la complexité dans la création musicale — brisures de symétries, émergence, systèmes au “bord du chaos” — la question devient vite confuse tant les plans d’organisation sont divers. Plusieurs auteurs ont distingué la complexité structurelle ou intrinsèque de l’œuvre - telle qu’elle pourrait être mesurée “objectivement” dans ses traces écrites ou enregistrées, et la complexité perceptive, spontanée et éphémère, qui nécessiterait plutôt d’interroger l’auditeur selon les méthodes de la psychologie expérimentale. Outre le fait que de telles mesures objectives sont fort problématiques, le problème majeur réside peut être dans le fait qu’on ne sait pas quels sont les phénomènes à observer. La complexité structurelle est-elle à chercher dans la partition ? en partie seulement, car les schémas de production, les systèmes de pensée, les formalismes et algorithmes, les structures de matériaux s’évanouissent de manière partiellement irréversible dans la linéarité du graphème. Ils sont néanmoins quelque fois accessibles dans les sources que travaille l’analyse génétique, et de plus, l’utilisation de l’ordinateur pour la composition confère de plus en plus à ces sources la ductilité du numérique. La complexité perceptive n’est-elle qu’un effet de bord, étranger à la substance de l’œuvre ? ce serait sous-estimer des créateurs qui revendiquent la possibilité d’objets musicaux émergents — par exemple des timbres complexes résultants de la fusion de timbres plus élémentaires, ce qui est après tout la définition même de l’orchestration — qui n’existent qu’au moment où ils sont agrégés par nos systèmes cognitifs tout en étant irréductibles à leurs composants. On pourra certes objecter que les schémas d’organisation qui ne sont pas littéralement codés dans la partition n’existent tout simplement pas dans l’œuvre. Or ces dernier constituent peut être le pont entre l’écriture et la perception dans la mesure où ils indiquent au moins un projet — par exemple une stratégie temporelle, c’est à dire une stratégie de manipulation de l’auditeur dans son rapport temporel à l’œuvre — qui participe de la composition dans son sens le plus large, un sens systémique allant de la conception jusqu’à l’oreille de l’auditeur.

Ces questions sont-elles pertinentes hors de la musique ? Peut-on interroger les conditions de la conception, de l’écriture, de la réalisation, de la réception sous l’angle de la complexité dans le cinéma, la littérature, la peinture, l’architecture ? Y-a-t-il une complexité perceptive à l’œuvre dans la déambulation architecturale, y-a-t-il émergence de nouveaux objets ou de nouveaux comportements irréductibles à leurs composants élémentaires dans l’algorithmique des arts numériques ou dans le montage cinématographique ? la complexité d’un dispositif littéraire est-elle susceptible de donner lieu à l’apparitions d’instabilités et d’auto-organisation dans l’espace diégétique que lecteur invente à mesure ?

Les modèles scientifiques semblent nous enseigner en tout cas que les systèmes qui captent notre intérêt sont “au bord du chaos”. C’est en effet à la frontière de l’ordre et du chaos que les systèmes évoluent vers des niveaux supérieurs d’organisation et que les attracteurs sont suffisemment nombreux pour susciter un front d’innovation soutenu tout en évitant — pour l’observateur — l’épuisement cognitif inhérent à l’ordre ou au désordre total, tout en favorisant aussi des possibilités d’appropriation progressive qui réduisent à leur tour l’intensité de la surprise. Si l’on admet que de telles propriétés sont effectivement recherchées, même de manière purement intuitive, par les créateurs, on peut alors se demander s’il n’existe pas un lien qui nouerait entre elles les stratégies temporelles du compositeur, du cinéaste, de l’artiste numérique —stratégies par lesquelles est orienté d’une certaine manière le temps subjectif du spectateur — et les stratégies relatives à la complexité structurelle de l’œuvre. On pourrait dire en utilisant le langage de Nelson Goodman que l’œuvre fonctionne comme échantillon-métaphore d’un système dynamique loin de l’équilibre (et loin de l’ennui...), dont le spectateur invente et découvre progressivement les cycles limites, l’histoire et le futur.

Dans cette rencontre entre artistes et scientifiques, la relation au temps dépasse le cadre local des stratégies opératiques. Pour Prigogine, les bifurcations cristallisent l’histoire du système. Au sein de toutes les formes et processus de la matière ou du vivant se trouvent capturés des points de bifurcation constituant une chronologie de l’évolution des systèmes et de leurs interactions anciennes avec le milieu. Pour l’artiste se trouve aussi posé le problème du choix et de la délégation du choix.

Pour nous orienter le vaste réseau des questions qui pourront ainsi être discutées entre acteurs des sciences ou des arts lors de ces journées nous avons choisi d’organiser les rencontres en trois thématiques :

• la thématique Conceptions se configure autour de la pensée systématique de la création, de l’engendrement, de la complexité structurale, de l’intentionnalité, des dispositifs (auto-)poïétiques.
• La thématique Langages sera consacrée à la pensée de l’écriture, les mathématiques, les langages formels, la logique et l’informatique, la complexité algorithmique.
• la thématique Temps, Espace et Perception abordera la complexité physique et perceptive, les modèles de mémoire, d’anticipation et de surprise, la narration, l’histoire, l’interprétation, les grandes échelles de réseaux et de sociétés.

Dans chacune de ces thématiques générales, et de manière transversale, les concepts important des sciences de la complexité, notamment auto-organisation, autonomie et émergence dans les systèmes loin de l’équilibre, ainsi que les grands paradigmes-domaines (physique, biologie, information etc.) seront à la fois explicités pour le public et mis à l’épreuve d’une confrontation avec les pratiques artistique, aussi bien comme outils d’analyse que de création.

The Symposium's Musicological Interludes

The term complexity is often used with regards to contemporary music, especially to describe the difficulties associated with understanding the meaning. It is largely related to the fact that the idea of a unitary construction, turned towards a finality and perceptible within a unique perspective, has been replaced by a multi-pole construction, that constantly (re)defines itself by offering a multitude possible readings. A composition of occasionally homogeneous, occasionally heterogeneous musical layers that cannot be reduced to a lowest common denominator has replaced the former polyphony based on the intertwining of independent voices.
Luciano Berio developed a structuralist approach that had already nourished the serial priniple of the separation of parameters and their recomposition based on certain digital properties (the four parameters for sound are pitch, length, intensity, and timbre). Berio detached this approach from its unitary and purely musical temptation that consisted in processing each parameter from the same series; he used heterogeneous materials that had both historical and social connotations and created a rapport among them via the act of composition. In this respect, Sinfonia is a paradigmatic work: composed upon request for the New York Philharmonic Orchestra, it combines an entire series of references and materials that make up the work and its context. The fragments of an Indian myth brought back by Levi-Strauss enter in resonance with the movement of a symphony by Mahler, quotes from orchestral works of the 20th century, excerpts from a novel by Beckett, a tribute to Martin Luther King, and others. These layers of meaning go back to the principle of the composition itself, changing the composition of the orchestra, adding amplified voices in the orchestra and modifying the geography of the orchestra, placing the instruments in unusual locations.
In Sequenza III, Berio spreads out layers of materials relating them to the very experience of the human voice in different situations, from rumblings to 'proper' song, and putting them in contact with each other in a constantly renewed fashion.
Ligeti also concentrated on this issue of the relationships among heterogeneous materials. In his etudes for piano, nonetheless, he uses homogenous materials. The complexity comes from the overlapping of different rhythmic layers that cannot be reduced to a single measure in time. It leads the composer to exploit forms of aural illusions, like the impression of an infinite climb in the tessitura, for example. Speed is, in this sense, a determining factor in clouding perception: the extremely rapid beating prevents the listener from distinguishing each note and understanding the different layers clearly; the listener perceives the movements, the densities, and the entropic trend of the writing that almost always attempts to define its limits.
A similar trend can be found in the oeuvre of Brian Ferneyhough, the quantity of information in his music does not allow for an analytic listening (the performer is called upon to progressively assimilate the different strata of writing). In his music, the parametering of the sound is pushed to its limits: each of its dimensions is processed individually and brought to its highest degree of density. The result is a music created using individual layers with unstable and fluctuating relationships that, upon reaching saturation, create mutations in the musical continuity: the elements then recompose themselves differently. In Ferneyhough's work, the complexity of the compositional principle can be found in the form; the form belongs to a labyrinth with a structure that can only difficultly be understood, even after the fact.
In Ligeti's work, the polyphonic complexity is a part of a simpler, formal gesture based on a penchant for reaching limits. In the two cases, music grazes chaos, the principles of structuring bringing through the very exacerbation of a reversal at the verge of informality. This relationship between order and disorder was given a theme by the two composers in certain works.
In Berio's works, the fragmentary character, the generator of collages and montages, and the use of repetition that carries the complexity from a formal point of view, the idea of the relationship between order and chaos is also central to Berio, and connected to an existential meaning.

Philippe Albèra

Interludes musicologiques du symposium

Le terme de complexité est souvent utilisé vis-à-vis de la musique contemporaine, notamment pour témoigner des difficultés qu'il y a en saisir le sens. Il est en grande partie lié au fait que l'idée d'une construction unitaire, orientée vers une finalité et perceptible à l'intérieur d'une perspective unique, a été remplacée par celle d'une construction rmultipolaire, se (re)définissant elle-même en permanence et offrant une multiplicité de lectures possibles. À l'ancienne polyphonie qui croisait des voix indépendantes à partir d'un principe de référence s'est substituée une composition de couches musicales tantôt homogènes, tantôt hétérogènes, mais qu'on ne peut réduire à un même dénominateur commun.
Luciano Berio a développé une approche structuraliste qui avait déjà nourri le principe sériel de la séparation des paramètres et de leur recomposition sur la base de certaines propriétés numériques (les quatre paramètres du son étant la hauteur, la durée, l'intensité et le timbre). Il l'a toutefois détachée de sa tentation unitaire et purement musicale, consistant à traiter chaque paramètre à partir d'une même série; il utilise des matériaux hétérogènes, connotés historiquement et socialement, et les met en rapports à travers le travail même de composition. Sinfonia est à cet égard une œuvre paradigmatique: composée à la demande du New York Philharmonic Orchestra, elle croise toute une série de références et de matériaux qui tout à la fois composent l'œuvre et son contexte. Entrent en résonance les fragments d'un mythe indien rapporté par Lévi-Strauss, le mouvement d'une symphonie de Mahler, des citations d'œuvres orchestrales du XXe siècle, les extraits d'un roman de Beckett, un hommage à Martin Luther King, etc. Ces couches de sens renvoient au principe de composition lui-même, pour lequel Berio a modifié la composition de l'orchestre, y introduisant notamment des voix amplifiées, ainsi que sa géographie, en disposant les instruments de façon inhabituelle. Dans Sequenza III, Berio déploie des couches de matériaux se rapportant à l'expérience même de la voix humaine dans différentes situations, allant des borborygmes au chant proprement dit, et les met en rapport de façon constamment renouvelée.
Ligeti a lui aussi travaillé sur les relations entre des matériaux hétérogènes. Dans ses Etudes pour piano, toutefois, il utilise un matériau homogène. La complexité naît de la superposition de couches rythmiques différentes qu'on ne peut réduire à une même mesure du temps. Elle conduit le compositeur à exploiter des formes d'illusions auditives, comme l'impression d'une montée infinie dans la tessiture par exemple. La vitesse est en ce sens un facteur déterminant pour brouiller la perception: la pulsation très rapide empêche en effet de distinguer chaque note et de saisir les différentes couches clairement; l'écoute perçoit des mouvements, des densités, et la tendance à l'entropie d'une écriture qui vise presque toujours à défier ses propres limites. On retrouve une tendance similaire chez Brian
Ferneyhough, la quantité d'informations, dans sa musique, ne permettant pas une écoute analytique (l'interprète lui-même est appelé à assimiler progressivement les différentes strates de l'écriture). Chez lui, la paramétrisation du son est poussée à ses extrêmes: chacune de ses dimensions est traitée pour elle-même et portée à son degré maximum de densité. Il en résulte une musique faite de couches indépendantes dont les rapports sont instables et fluctuants et qui, en atteignant la saturation, provoquent des mutations dans la continuité musicale: les éléments se recomposent alors différemment. Chez Ferneyhough, la complexité du principe compositionnel est portée au niveau de la forme; celle-ci s'apparente à un labyrinthe dont on ne perçoit que difficilement le plan, même après coup. Chez Ligeti, la complexité polyphonique s'inscrit dans un geste formel plus simple, fondé sur la tendance à atteindre les limites. Dans les deux cas, la musique frise le chaos, les principes de structuration conduisant par leur exacerbation même à un renversement au bord de l'informel. Cette relation entre ordre et désordre a été thématisée par les deux compositeurs dans certaines pièces. Chez Berio, c'est le caractère fragmentaire, générateur des formes du collage et du montage, et l'utilisation de la répétition, qui conduisent à la complexité du point de vue formel, l'idée du rapport entre ordre et chaos étant également centrale chez lui, et reliée à une signification existentielle.

Philippe Albèra