(1)人工智能音乐的发展历程

(1)人工智能音乐的发展历程

早在18世纪,奥地利古典主义音乐大师莫扎特基于随机概率而创作了“Musikalisches Würfelspiel,K516f”(德文译为音乐碎片),副标题为“Musical Dice Game”(英文译为音乐骰子游戏)[3]。这款小游戏由176条小步舞曲小节、96条三重奏小节、2张写满数字的规则表以及2粒6面骰子组成。游戏的规则非常简单,2粒骰子被随机投掷16次,根据骰子显示的数字,规则表中对应的小步舞曲片段被依次选定,组成了一支小步舞曲。同样,1粒被随机投掷16次的骰子就能够谱出一段三重奏。我们可以发现,这个简单的游戏总共可以生成11~16(4000多兆)的小步舞曲段和6~16(2000多亿)的三重奏段[4]

1951年,史上第一支电脑演奏的歌曲由程序员兼钢琴爱好者克里斯托夫·斯特凯(Christopher Strachey)合成,他使用艾伦·图灵(Alan Mathison Turing)的大型计算机MarkⅡ成功合成了英国国歌《天佑女王》。虽然还比较简朴和粗劣,但这标志着计算机由此开始介入音乐领域的创作。

1957年,伊利诺伊大学的两位教授列哈伦·希勒(Lejaren Hiller)和莱纳德·艾萨克森(Leonard Isaacson)利用学校的超级计算机Illiac(Illinois Automatic Computer,伊利诺伊大学自动计算机)编写了一组弦乐四重奏《伊利亚克组曲》(The Illiac Suite)。这被认为是第一首完全由计算机“创作”的音乐作品。

1986年,被称为AI作曲教父的美国作曲家大卫·柯普(David Cope)创作出EMI(Experiments in Musical Intelligence,音乐智能实验),并在1987年的计算机音乐年会上引起了轰动。他将维瓦尔第、巴赫、肖邦等音乐家的作品作为EMI的数据库,令EMI分析某一作曲家作品中相似的创作特征并进行归类和提炼,然后以此为基础生成模仿性的作品。其逼真程度相当之高,以至于大部分观众——甚至有音乐基础的观众——都无法分辨哪些是真人作曲家的作品,哪些是EMI生成的作品。

在20世纪90年代中期,大卫·柯普又创作出一个叫“Emily Howell”的程序,与EMI有所不同的是,Emily Howell不再是模仿历来有名的作曲家,而是可以以全新的风格作曲,一直到不久前,Emily Howell都被认为是目前最先进的人工智能音乐作曲系统。

在国外,人工智能作曲已取得较大进展。2016年,音乐剧《越过墙垣》(Beyond the Fence)在伦敦上映,这是首部由计算机构思和创作的音乐剧。研究人员艾利克斯·戴维斯(Alex Davis)和詹姆斯·劳埃德(James Robert Lloyd)开发出基于机器学习的作词程序“Claudia”,而由Claudia完成了音乐剧歌词的创作,供本剧真人创作者和演员使用,音乐剧上演后获得了广泛好评。

2017年,美国歌手泰琳·萨顿(Taryn Southern)发行了世界上第一支由人工智能制作的专辑IAM AI,尽管这张专辑并非全权由人工智能包揽,但人类只参与了其中一小部分的制作。其谱曲工具由AI音乐创作公司Amper Music制作开发,萨顿只需输入节拍、风格、速度等参数,它就会自动谱曲。据听众反映,其专辑主打单曲《挣脱束缚》(Break free)与Spotify流行音乐播放列表上由人类作曲家制作的歌曲几乎没有差别。

2018年,皮埃尔·巴罗(Pierrre Barreau)在TED演讲《人工智能如何为你的生活谱写个性化的音乐》,介绍了他制作的人工智能作曲系统AIVA(Artificial Intelligence Virtual Artist)。巴罗让AIVA读取了3万多首著名作曲家经典之作的“代码”(他将乐谱制作成特殊数据库之类的)来学习音乐创作。AIVA可以为电影、视频游戏、广告和任何类型的娱乐内容创作情感配乐,它制作的音乐被Spotify、Apple music和Tidal等流媒体网站使用且收效甚好[5]

同年,美国艺术家弗兰克·加维(Frank Garvey)的“Omnicirus”和奇科·麦克默特雷(Chico MacMurtrie)的“无形机器人作品”(Amorphic RobotWorks)第一次让机器人、人类演员、舞蹈家和音乐家加入音乐戏剧表演。在纽约布鲁克林市历史悠久的前挪威海员教堂里,安装了艺术家麦克默特雷的机器人管弦乐队装置——机器人教堂(the Robotic Church)。此教堂聚集了麦克默特雷从1987年至今的作品,是一系列实地安装的自动化机械装置,包括50个计算机控制的气动雕塑。机器人雕塑由金属、焊接金属、电线和乐器组合而成,它们通过节奏和身体语言表达音乐的节奏。这些机器人有着迷人的敲击声和手势,并被程序设计为打击、弹拨、振动和旋转。机器人以自己独特的声音和特有方式进行交流,其呼唤和响应的尖锐突发唤起了沟通和共鸣[6]

2021年,德国波恩的贝多芬管弦乐队演奏了人工智能谱写完成的贝多芬传说中的作品——《第十交响曲》。为了训练人工智能,这个团队教它学习了贝多芬的大量作品,以及他同一时期其他音乐家的作品。他们破解并转录了《第十交响曲》的草稿,试图让人工智能以贝多芬本人的创作方式去创作,并根据音乐理论来帮助人工智能做出整个曲目结构等关键性决策。制作出的曲目在音乐厅演奏后,现场的观众包括记者和音乐理论家都没能分辨出贝多芬创作的段落是在哪里结束的,而人工智能的续作又是从哪里开始的[7]

国内在人工智能音乐方面的发展虽然还处在初级阶段,但是已经有了一定的成绩。1993年,中央音乐学院教授张小夫带头发起并创建了第一个电子音乐工作室,率先开展了音乐与人工智能的交叉研究。这是国内第一个以电子音乐的教学为核心,包括电子音乐的科学研究、专业创作、音乐会演出和国际合作与学术交流等多种功能于一身的专业机构。

2017年,微软举办了以“朱主爱+‘微软小冰’音乐发布会”为主题的人工智能音乐创作发布会。在发布会上,人工智能歌手“微软小冰”携手马来西亚籍歌手朱主爱发布了合唱歌曲《好想你》,这是史上第一首由人工智能歌手和人类歌手合唱的歌曲。

2019年,由中国平安人工智能研究院创作的首部AI交响变奏曲《我和我的祖国》在深圳交响乐团首演。该作品运用平安自主研发的AVM自动变奏系统,基于平安AI团队收集的海量历史音乐作品数据,体系化的音乐标签工程,系统化的自动变奏、音乐评价、专家规则模型,通过深度学习和强化学习融合的AI技术,在《我和我的祖国》《在希望的田野上》等经典作品的基础上,完成了一首由五个变奏段落组成的人工智能交响曲。