تیمی از دانشمندان کامپیوتر و موسیقیدانان سرانجام به کمک هوش مصنوعی سمفونی دهم ناتمام بتهوون را تکمیل کردند+ شنیدن بخشی از سمفونی دهم

هنگامی که لودویگ فان بتهوون در سال 1827 درگذشت، سه سال از اتمام نهمین سمفونی گذشته بود، اثری که بسیاری آن را به عنوان بزرگترین اثر او می‌شناسند. پس از آن، او کار روی دهمین سمفونی خود را آغاز کرد، اما به دلیل وخامت وضعیت سلامتی، نتوانست پیشرفت زیادی داشته باشد و فقط طرح یا الگوهایی از او به جا ماند

از آن زمان، طرفداران او و موسیقی‌دانان در مورد آنچه که این سمفونی می‌توانست باشد هم گیج و هم ماتم‌زده‌اند.

اکنون، به لطف کار تیمی از مورخان موسیقی، موسیقیدانان، آهنگسازان و دانشمندان کامپیوتر، چشم‌انداز از آخرین کار بتهوون زنده شده.

من (نویسنده مقاله – Ahmed Elgammal – احمد الگامال) ریاست بخش هوش مصنوعی پروژه را بر عهده داشتم و گروهی از دانشمندان در استارتاپ Playform AI را هدایت کردم که به یک سیستم ماشینی، بتهوون و روند خلاقیت او را آموزش می‌داد.

بازسازی و نوآفرینی دهمین سمفونی بتهوون قرار است در 9 اکتبر 2021، پخش شود و به صورت همزمان در شهر بن آلمان اجرا شود. نتیجه بیش از دو سال تلاش.

تلاش‌های گذشته برای ایجاد تصوری از سمفونی دهم بتهوون به مانع برخورد کرده بود

در حدود 1817، انجمن سلطنتی فیلارمونیک در لندن بتهوون را مأمور نوشتن سمفونی‌های نهم و دهم خود کرد. سمفونی‌هایی که برای یک ارکستر نوشته می‌شوند، اغلب شامل چهار موومان هستند: اولی با سرعت سریع، دومی با سرعت کندتر، سوم با سرعت متوسط ​​یا سریع و آخرین با سرعت سریع.

بتهوون نهمین سمفونی خود را در سال 1824 تکمیل کرد، که با ” قصیده شادی Ode to Joy ” بی‌انتها به پایان می‌رسد.

اما وقتی نوبت به سمفونی دهم رسید، بتهوون زمانی برای پیشرفت زیاد نداشت و فقط شماری نت‌های موسیقی و تعداد انگشت شماری از یادداشت‌های حاوی ایده‌های او بر جا ماند.

صفحه‌ای از یادداشت‌های بتهوون برای دهمین سمفونی برنامه‌ریزی شده‌اش.

تلاش‌هایی برای بازسازی بخش‌هایی از دهمین سمفونی بتهوون در گذشته انجام شده. معروف‌ترین آن، در سال 1988، انجام شد که طی آن موسیقی‌دانی به نام بری کوپر شهامت به خرج داد تا اولین و دومین موومان را تکمیل کند. او 250 قطعه موسیقی را با هم ترکیب کرد تا اولین موومان را آن طور که به دیدگاه بتهوون نزدیک باشد تولید کند.

با این حال، پراکندگی طرح‌های بتهوون باعث شد که متخصصان سمفونی فراتر از اولین موومان نروند.

گردآوری گروهی برای کار بزرگ

در اوایل سال 2019، دکتر ماتیاس رودر، مدیر موسسه کاراجان Karajan ، سازمانی در سالزبورگ، اتریش، که فناوری موسیقی را ترویج می‌دهد، با من تماس گرفت. او توضیح داد که در حال گرد آوردن یک تیم برای تکمیل دهمین سمفونی بتهوون در جشن تولد 250 سالگی این آهنگساز است. او با آگاهی از کار‌های من در زمینه هنر‌های ایجاد شده توسط هوش مصنوعی، می‌خواست بداند آیا هوش مصنوعی قادر به پر کردن جا‌های خالی بتهوون است یا خیر.

این چالش دلهره‌آور به نظر می‌رسید. برای از بین بردن آن، هوش مصنوعی باید کاری را انجام دهد که قبلاً انجام نداده بود. اما من گفتم سعی‌ام را می‌کنم.

سپس «رودر» تیمی را تشکیل داد که شامل آهنگساز اتریشی والتر ورزووا Walter Werzowa بود.  ورزووا که به دلیل نوشتن bong jingle مشهور بود، وظیفه داشت نوع جدیدی از کمپوزوسیون را ایجاد کند که آنچه بتهوون بر جای گذاشته بود را با آنچه هوش مصنوعی ایجاد می‌کرد ترکیب کند.  مارک گاتهام، یک متخصص موسیقی محاسباتی، تلاش کرد تا طرح‌های بتهوون را رونویسی کند و کل کار‌های را پردازش کند تا هوش مصنوعی بتواند به درستی آموزش ببیند.

این تیم همچنین شامل رابرت لوین، موسیقی‌دان دانشگاه هاروارد بود که اتفاقاً یک پیانیست ماهر است. لوین پیش از این تعدادی از آثار ناقص قرن 18 را از موتزارت و یوهان سباستین باخ به پایان رسانده بود.

پروژه شکل می‌گیرد

در ژوئن 2019، گروه برای یک کارگاه آموزشی دو روزه در کتابخانه موسیقی هاروارد جمع شدند. در یک اتاق بزرگ با پیانو، تخته سیاه و مجموعه‌ای از کتاب‌های حاوی کارهای بتهوون که شامل اکثر آثار شناخته شده او بود، در مورد اینکه چگونه می‌توان قطعات پراکنده را به یک قطعه کامل موسیقی تبدیل کرد و چگونه هوش مصنوعی می‌تواند به حل این معما کمک کند، صحبت شد.

کارشناسان موسیقی در اتاق مشتاق بودند تا درباره نوع موسیقی ایجاد شده توسط هوش مصنوعی در گذشته بیشتر بیاموزند. من به آن‌ها گفتم چگونه هوش مصنوعی با موفقیت موسیقی را به سبک باخ تولید کرده است. با این حال، این فقط یک ملودی ورودی بود که شبیه باخ به نظر می‌رسید. این به آنچه ما باید انجام دهیم اصلا نزدیک نبود: ساختن یک سمفونی کامل از مشتی ایده پراکنده!

در همین حال، دانشمندان حاضر در اتاق – از جمله من – می‌خواستند در مورد نوع محتواهای به جا مانده و نحوه تصور کارشناسان از آن‌ها برای تکمیل سمفونی مطلع شوند.

کار به این سادگی نبود که ما دستگاهی داشته باشیم که بتوانیم طرح‌ها را به خوردش بدهیم، یک دکمه را فشار دهیم و از آن بخواهیم سمفونی را بیرون بدهد. اکثر هوش‌های مصنوعی موجود در آن زمان نمی‌توانست یک قطعه موسیقی ناتمام را بیش از چند ثانیه دیگر ادامه دهند.

ما باید مرز‌های آنچه هوش مصنوعی خلاق می‌تواند با آموزش فرایند خلاقانه بتهوون انجام دهد را جابجا می‌کردیم، اینکه چند قطعه کوتاه موسیقی را بگیرد و با زحمت آن‌ها را به سمفونی، کوارتت و سونات درخشانی تبدیل می‌کند.

حدس زدن فرایند خلاقیت بتهوون

با پیشرفت پروژه، جنبه انسانی و ماشینی این همکاری تکامل یافت. ورزووا، گاتهام، لوین و رودر طرح‌های سمفونی 10 را رمزگشایی و رونویسی کردند و سعی کردند مقاصد بتهوون را درک کنند. آن‌ها با استفاده از سمفونی‌های تکمیل شده خود به عنوان الگو، سعی کردند پازل را تکمیل کنند.

مدیریت قسمت AI پروژه مسئولیت من بود.

ما باید می‌فهمدیم چگونه یک عبارت کوتاه یا حتی فقط یک موتیف را بگیریم و از آن برای توسعه یک ساختار موسیقی طولانی‌تر و پیچیده‌تر استفاده کنیم، درست مانند بتهوون. به عنوان مثال، دستگاه باید بیاموزد که چگونه بتهوون سمفونی پنجم را از یک طرح اصلی چهار نتی ساخته است.

فهرست کار‌ها افزایش یافت: ما مجبور بودیم به هوش مصنوعی آموزش دهیم که چگونه یک خط ملودیک داشته باشد و آن را هماهنگ کند و باید یاد بگیرد که چگونه دو بخش موسیقی را با هم پیوند دهد.

سرانجام، هنگامی که یک ترکیب کامل داشتیم، هوش مصنوعی باید نحوه تنظیم آن را مشخص می‌کرد، که شامل اختصاص ساز‌های مختلف برای قسمت‌های مختلف می‌شد.

قبولی در اولین آزمون بزرگ

در نوامبر 2019، اعضای گروه دوباره به صورت حضوری گرد هم آمدند – این بار، در بن، در موزه خانه بتهوون، جایی که آهنگساز متولد و بزرگ شد.

این ملاقات برای تعیین اینکه آیا هوش مصنوعی می‌تواند این پروژه را تکمیل کند یا خیر، ترتیب داده شده بود. ما قطعات موسیقی را که توسط هوش مصنوعی توسعه داده شده بود و با طرح‌های دهم بتهوون ساخته شده بود، چاپ کردیم. یک پیانیست در یک سالن کنسرت کوچک در موزه پیش  گروهی از روزنامه نگاران، محققان موسیقی و کارشناسان بتهوون روی صحنه رفت.

ما مخاطبان را به چالش کشیدیم تا تعیین کنند که عبارات بتهوون در کجا پایان یافته و کجا برآورد و حدسهوش مصنوعی آغاز شده است. آن‌ها نمی‌توانستند به راحتی حدس بزنند!

چند روز بعد، یکی از این قطعات ایجاد شده توسط هوش مصنوعی توسط یک کوارتت زهی در یک کنفرانس خبری اجراشد. فقط کسانی که طرح‌های بتهوون را برای سمفونی دهم می‌دانستند می‌توانستند تعیین کنند که قسمت‌های ایجاد شده توسط هوش مصنوعی چه زمانی در طول اجرا، وارد شده‌اند.

موفقیت این آزمایش‌ها به ما گفت که ما در مسیر درستی هستیم. اما این فقط چند دقیقه موسیقی بود. هنوز کار‌های بسیار بیشتری برای انجام دادن وجود داشت.

آماده کردن سمفونی برای جهان

در هر قسمت از پروژه‌مان، نبوغ بتهوون جلوه‌گری می‌کرد و ما را برای انجام بهتر کار‌ها به چالش کشید.  در 18 ماه بعدی، ما دو موومانکامل با بیش از 20 دقیقه ساخته و تنظیم کرده بودیم.

ما پیش بینی می‌کنیم که به این کار می‌توانیم به کسانی که می‌گویند هوش مصنوعی نمی‌تواند زاینده هنر باشد، فشار وارد کنیم. با این حال من هوش مصنوعی را نه به عنوان یک جایگزین، بلکه به عنوان ابزار می‌بینم – ابزاری که در‌ها را برای هنرمندان برای بیان و ابراز خود به شیوه‌های نو باز می‌کند.

این پروژه بدون تخصص مورخان و موسیقیدانان انسانی ممکن نبود. برای تحقق این هدف، مقدار زیادی کار  و  تفکر خلاق لازم بود.

در نقطه‌ای، یکی از کارشناسان موسیقی در گروه گفت که هوش مصنوعی او را به یاد دانشجوی مشتاق موسیقی انداخت که هر روز تمرین می‌کند، یاد می‌گیرد و بهتر و بهتر می‌شود.

اکنون آن دانش‌آموز، چوب رهبری کنسرت را از بتهوون گرفته است و آماده ارائه دهمین سمفونی به جهان است.

منتخبی از دهمین سمفونی بتهوون را دانلود کنید و بشنوید

منبع