Forskare vid Queen Mary University of London har utvecklat en app för att förstå varför vissa rytmer är svårare att utföra än andra.

De samlade in och analyserade en enorm datamängd med mer än 100, 000 människor och fann att det är svårare att ändra rytm än att spela en komplex individuell rytm.

Appen utmanar användare att spela klappmusik - ett banbrytande musikstycke skrivet av den samtida klassiska kompositören Steve Reich som utförs helt och hållet genom att klappa.

I originalstycket, två personer klappar samma korta rytmiska mönster medan en skiftar mönstret gradvis tills mönstren justeras igen.

I appen utvecklad med London Sinfonietta och Touchpress, enheten tar delen av artisten som spelar det statiska mönstret och användaren tar den del av artisten som gör mönstret.

I stället för att klappa, spelarna trycker på i ett prestationsområde i den nedre delen av skärmen.

Användare från mer än 100 länder har laddat ner appen mer än 250, 000 gånger sedan lanseringen i juli 2015. Forskningen fokuserade på de första 12 månaderna, inklusive 109, 303 spelare och totalt 46 miljoner rader med speldata.

Resultaten, publicerad i tidningen PLOS ONE , ge en ny förståelse för de musikaliska faktorer som avgör hur lätt eller svårt det är att spela en rytm.

Traditionellt har detta studerats i laboratoriet med ett litet antal deltagare som reproducerar enkla konstgjorda rytmer. Dessa resultat utvidgar tillämpningsområdet till prestanda för ett verkligt musikstycke och en mycket bredare demografisk.

De visar att prestandanoggrannheten inte varierade med komplexiteten hos de enskilda rytmerna i stycket utan med komplexiteten i övergången mellan rytmer, vilket inte är något som har undersökts i traditionell labbaserad musikpsykologi.

Huvudförfattare Dr Sam Duffy, från Queen Mary's School of Electronic Engineering and Computer Science, sade:"Det är ganska sällsynt inom musikpsykologi att studera prestanda för rytmer som förändras, särskilt när det spelas i ensemble med en annan spelare, och ändå är dessa mycket vanliga i verklig musik. "

Hon tillade:"Trots den tydliga enkelheten i klappmusik, det är en utmanande del att utföra och appen genererade en mycket stor och komplex uppsättning data att analysera. "

I tidigare forskning har teoretiska modeller har visat sig vara användbara för att förutsäga individuell rytmåtergivning för artificiella rytmer i laboratoriet. Dock, en slående slutsats från denna forskning är att ingen av dessa mått förutspådde hur exakt spelarna utförde de 12 olika rytmerna som utgör klappmusik.

Detta kan innebära att dessa åtgärder endast gäller de enkla artificiella rytmerna som används i laboratoriestudier, men en mer trolig tolkning är att de gäller för verklig musik men har en liten effekt jämfört med det mycket större inflytandet av övergångssvårigheter mellan rytmer. Detta har konsekvenser för kompositörer och även för hur rytm lärs.

I appen det fanns tre svårighetsgrader - lätt, medel och hård:19 procent av spelarna (21, 603 spelare) fullbordade en hel prestation av stycket utan att göra ett misstag på någon nivå och 5 procent (5, 685 spelare) slutförde spelet på den hårdaste nivån. För avslutade spel, genomsnittlig noggrannhet var 91 procent på den hårda nivån, 84 procent på medelnivå och 78 procent på lätt nivå.

Forskarna hoppas att resultaten kan leda till liknande storskaliga spelbaserade tillvägagångssätt för att undersöka andra aspekter av musikpsykologi än rytm och till och med psykologin inom andra konstnärliga områden som musik och dans.

"Vi har visat att data som samlats in från en spelbaserad app kan ge detaljerade empiriska bevis på hur mönsterkomplexitet påverkar ensemble rytmiska prestanda, "sade doktor Marcus Pearce, projektets författare, även från Queen Mary's School of Electronic Engineering and Computer Science.