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Dans cet article nous analysons différents types de représentations de la musique, aussi bien d’un point de vue cognitif que computationnel. Si les représentations mentales de la musique sont l’objet de l’esprit musical, et donc par définition si elles constituent une question philosophique et cognitive, on peut faire l'hypothèse que les représentations mathématiques aussi ont des corrélats cognitifs permettant la compréhension de la musique non-tonale. Parmi les nombreuses typologies de représentations mathématiques de la musique, nous analyserons en détail quelques exemples relevant du paradigme transformationnel, un sous-domaine formalisé de la musicologie computationnelle provenant de la tradition ensembliste américaine. La démarche transformationnelle en musique ouvre aussi de nouvelles questions sur les ramifications cognitives et philosophiques des approches algébriques et catégorielles en théorie de la musique, analyse et composition.
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