La transcription automatique de la musique est l'operation qui consiste, partant du seul contenu audio, a produire une representation symbolique d'un morceau de musique. En particulier, la transcription de musique polyphonique est un probleme largement ouvert. Les decompositions en valeurs propres ou singulieres sont des techniques classiques d'algebre lineaire largement utilisees en traitement du signal. Elles permettent de representer efficacement les donnees observees en utilisant un nombre limite d'atomes elementaires. Ces atomes ne sont pas recherches au sein d'un dictionnaire pre-defini, mais sont extraits des donnees elles-memes. La factorisation en matrices non-negatives est une technique analogue, qui reduit le rang tout en fournissant des atomes a valeurs exclusivement positives, plus facilement interpretables. Ce memoire est consacre a l'etude theorique et experimentale detaillee de ces methodes, des systemes de transcription qui les utilisent, de la pertinence semantique des representations produites, et des proprietes theoriques et pratiques des algorithmes existants et originaux mis en uvre."
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