Après avoir soutenu une thèse de doctorat en 2000 à l’Université Paris 8, sous la direction de Horacio Vaggione et Stephen McAdams (co-directeur de thèse), Mondher Ayari a obtenu en 2000-2002 une bourse post-doctorale prestigieuse de la FondationFyssen-Cnrs afin de mener des études expérimentales sur la perception de la musique de tradition orale dans l’équipe « Perception et Cognition Musicales » dirigée par Stephen McAdams à l’Ircam-Cnrs (UMR 9912). Puis, il a bénéficié en février 2002 jusqu’au septembre 2003 d’un contrat « Chercheur associé au Cnrs »
qu'il a permis de collaborer avec des chercheurs CNRS spécialistes en ethnomusicologie, en psychoacoustique et en psychologie de la musique (Emmanuel Bigand, Caroline Drake, Michel Imberty, Jean-Marc Chouvel, Bernard Lortat-Jacob, Simha Arom, etc.). Le programme de recherche financé par l’Action Concertée Incitative du Cnrs « Systèmes complexes en SHS » a pour but de mettre en évidence la notion de modélisation computationnelle dans l’analyse, la représentation et la valorisation de la réflexion musicologique en rendant compte des dimensions psychologiques, sémantiques et anthropologiques associée au fait musical.
Les travaux réalisés en 2003-2004 au Département d’Études Cognitives (DEC) à l’École Normale Supérieure de Paris ont porté principalement sur les mécanismes de perception et de compréhension musicales, afin d’explorer en particulier l’interaction complexe entre les processus de segmentation et ceux de la reconnaissance de patterns dans l’écoute musicale.
Entre 2004 et 2005, Mondher Ayari a effectué trois stages de recherche qui ont marqué profondément son expérience dans le domaine de la recherche scientifique. Un « Séjour scientifique de haut niveau et de renommée internationale » de l’EGID (août-décembre 2004), un « Stage de Perfectionnement à la Recherche » de l’Agence Universitaire de la Francophonie (janvier-juin 2005) et un « Séjour scientifique de haut niveau » du Ministère de la Jeunesse, de l’Éducation Nationale et de la Recherche (septembre-décembre 2005). Ces contrats lui ont permis d’élargir le champ de sa recherche et de poursuivre sa réflexion sur la détermination de pertinence de l’outil informatique et scientifique dans la recherche musicologique en général en tissant des liens forts avec des équipes de recherche en France et à l’étranger (l’équipe « PsychoMus » dirigée par Michel Imberty à Paris X, le Laboratoire « Esthétique des arts contemporains », UMR 8592 UP1/Cnrs à Paris 1 sous la direction de Costin Miereanu, le « CoE in Interdisciplinary Music Research » en Finlande, sous la direction de Petri Toiviainen, etc). Dans le cadre de ces collaborations, il s'est interrogé sur l’usage et l’impact des technologies numériques sur la recherche musicologique en général et sur la création artistique en particulier.
Les recherches menées depuis 2005 jusqu’au 2017 dans le cadre d’une « convention de collaboration de recherche » entre l’Ircam-Cnrs et l’UR 3402 : Approches contemporaines de la création et de la réflexion artistiques (ACCRA) de l’Université de Strasbourg couvrent trois domaines de recherche : l’anthropologie de l’oralité, la psychologie de la perception et l’analyse cognitive. L’articulation méthodologique se fonde sur une série d’allers et retours entre enquête ethnomusicologique/expérimentation humaine d’un côté et analyse musicale/modélisation cognitive de l’autre. Une implémentation informatique a pour but principal de créer un programme computationnel permettant d’exploiter les potentialités offertes par la modélisation, et surtout de créer un outil avancé d’analyse musicale. Cet outil – à la fois conceptuel, expérimental et pratique – permet d’exploiter la diversité des genres et des savoirs musicaux relevant des sociétés de tradition orale. Riche de retombées musicales, culturelles et pédagogiques, il dégage, de manière formalisée et systématique, la « créativité » propre à tel ou tel geste musical, en faisant apparaître les éléments nouveaux qui sont apportés à la connaissance collective (style d’improvisation, typologie formelle, patterns mélodiques spécifiques, etc.). Cela permet également de mettre en évidence les phénomènes de brassage culturel et de métissage des langages musicaux, aussi bien dans les pratiques sociales que les musiques traditionnelles et modernes en Méditerranée.
Après avoir participé à plusieurs projets nationaux et européens (avec des taux d’implication et de participation variables) Mondher Ayari a dirigé, en tant que responsable scientifique en 2010-2014, un projet personnel ANR suite à un appel à projet - La création. Le projet « Créativité/Musique/Culture : analyse et modélisation de la créativité musicale et de son impact culturel » a été réalisé en collaboration avec des partenaires scientifiques prestigieux en recherche musicologique : le Département de musique de l’Université de Strasbourg (l’équipe porteuse du projet), le Centre Interdisciplinaire pour la Recherche sur la Musique, les Médias et la Technologie (CIRMMT), la Faculté de Musique de l’Université McGill à Montréal, le Département de musique de l’Université de Jyväskyla en Finlande, l’Ircam et l’Université Paris X Nanterre. Le but principal de cette recherche est de poser les bases d’une nouvelle musicologie de l’art populaire et savant en Méditerranée qui s’inspire des apports des sciences cognitives en même temps que de l’anthropologie de l’oralité. Ce programme pluridisciplinaire a été valorisé entre 2010 et 2014 par :
- la communication : 30 communications dans des colloques, conférences et congrès nationaux et internationaux,
- la publication scientifique : 35 articles et ouvrages,
- l’organisation de manifestations scientifiques : 8 journées d’étude, séminaires et colloques internationaux,
- la création d’une collection d’édition « Culture et Cognition Musicales » chez Delatour-France (il a dirigé 5 ouvrages collectifs),
- enfin, la création d’un logiciel d’analyse musicale systématique, CréMuCult.