AI เสร็จสิ้นซิมโฟนีที่ 10 ของ Beethoven ที่ยังไม่เสร็จ นี่คือเสียงที่ได้ยิน

Sep 27 2021
นักแต่งเพลงชื่อดังอย่าง Ludwig von Beethoven เสียชีวิต เหลือเพียงโน้ตไม่กี่ตัวสำหรับ Symphony ที่ 10 ของเขา กว่า 200 ปีต่อมา นักวิทยาศาสตร์ใช้ปัญญาประดิษฐ์เพื่อทำงานให้เสร็จ
นักแต่งเพลงชาวเยอรมัน Ludwig von Beethoven ดำเนินการเครื่องสาย ประมาณปี 1810 วาดโดยศิลปิน Borckmann รูปภาพ Rischgitz / Getty

เมื่อ Ludwig von Beethoven เสียชีวิตในปี พ.ศ. 2370 เขาถูกปลดออกจากงานซิมโฟนีหมายเลข 9 ที่เสร็จสมบูรณ์เป็นเวลาสามปี ซึ่งเป็นผลงานที่หลายคนยกย่องว่าเป็นผลงานชิ้นเอกของเขา เขาเริ่มทำงานในวงซิมโฟนีที่ 10 ของเขา แต่เนื่องจากสุขภาพที่ย่ำแย่ลง ทำให้เขาไม่สามารถทำอะไรได้มาก: สิ่งที่เขาทิ้งไว้เบื้องหลังคือภาพร่างดนตรีบางส่วน

ตั้งแต่นั้นมา แฟนเพลงของเบโธเฟนและนักดนตรีต่างก็สับสนและคร่ำครวญถึงสิ่งที่จะเกิดขึ้น บันทึกของเขาเย้ยหยันให้กับรางวัลอันงดงามบางอย่าง แม้ว่าจะดูเหมือนไกลเกินเอื้อมตลอดไป

ต้องขอบคุณผลงานของทีมนักประวัติศาสตร์ดนตรี นักดนตรี นักประพันธ์เพลง และนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ ทำให้วิสัยทัศน์ของเบโธเฟนกลายเป็นจริง

ฉันเป็นประธานด้านปัญญาประดิษฐ์ของโครงการ โดยนำกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่สตาร์ทอัพ AIที่สร้างสรรค์Playform AIซึ่งสอนเครื่องจักรทั้งงานของเบโธเฟนและกระบวนการสร้างสรรค์ของเขา

การบันทึกเต็มรูปแบบของ Symphony ครั้งที่ 10 ของ Beethoven มีกำหนดออกในวันที่ 9 ต.ค. 2021 ซึ่งเป็นวันเดียวกับการแสดงรอบปฐมทัศน์ระดับโลกที่เมืองบอนน์ ประเทศเยอรมนี ซึ่งเป็นจุดสิ้นสุดของความพยายามมากกว่าสองปี

ความพยายามในอดีตชนกำแพง

ราวปี พ.ศ. 2360 Royal Philharmonic Society ในลอนดอนได้มอบหมายให้เบโธเฟนเขียนซิมโฟนีที่เก้าและที่ 10 ของเขา ซิมโฟนีเขียนขึ้นสำหรับวงออเคสตรามักจะมีสี่การเคลื่อนไหว : ครั้งแรกจะดำเนินการในจังหวะเร็ว, ที่สองในหนึ่งช้ากว่า, ที่สามที่จังหวะปานกลางหรือเร็วและครั้งสุดท้ายที่จังหวะเร็ว

เบโธเฟนจบซิมโฟนีที่เก้าในปี พ.ศ. 2367 ซึ่งจบลงด้วยบทเพลง " Ode to Joy " ที่ไม่มีวันตกยุค

แต่เมื่อมาถึงซิมโฟนีที่ 10 เบโธเฟนไม่ได้ทิ้งอะไรไว้ข้างหลังมากนัก นอกจากโน้ตดนตรีและไอเดียจำนวนหนึ่งที่เขาจดบันทึกไว้

มีความพยายามในอดีตที่จะสร้างบางส่วนของซิมโฟนีที่ 10 ของเบโธเฟนขึ้นใหม่ ที่โด่งดังที่สุดในปี 1988 นักดนตรีชื่อ Barry Cooper กล้าที่จะทำการเคลื่อนไหวครั้งแรกและครั้งที่สองให้เสร็จสมบูรณ์ เขาถักทอดนตรี 250 แท่งจากภาพสเก็ตช์เพื่อสร้างสิ่งที่อยู่ในความเห็นของเขา คือการผลิตขบวนการแรกที่ตรงกับวิสัยทัศน์ของเบโธเฟน

ทว่าภาพสเก็ตช์ของเบโธเฟนที่เบาบางทำให้ผู้เชี่ยวชาญซิมโฟนีไม่สามารถก้าวไปไกลกว่าการเคลื่อนไหวครั้งแรกนั้นได้

การประกอบทีม

ในช่วงต้นปี 2019 ดร. Matthias Röder ผู้อำนวยการสถาบัน Karajanซึ่งเป็นองค์กรในซาลซ์บูร์ก ประเทศออสเตรีย ที่ส่งเสริมเทคโนโลยีดนตรีได้ติดต่อกลับหาผม เขาอธิบายว่าเขากำลังรวมทีมเพื่อสร้างซิมโฟนีที่ 10 ของเบโธเฟนเพื่อฉลองวันเกิดครบรอบ 250 ปีของนักแต่งเพลง เมื่อทราบผลงานของฉันเกี่ยวกับงานศิลปะที่สร้างโดย AIเขาต้องการทราบว่า AI จะช่วยเติมช่องว่างที่เบโธเฟนทิ้งไว้หรือไม่

ความท้าทายดูน่ากลัว ในการดึงมันออกมา AI จะต้องทำในสิ่งที่ไม่เคยทำมาก่อน แต่ฉันบอกว่าฉันจะลองดู

จากนั้นRöderได้รวบรวมทีมที่มีนักแต่งเพลงชาวออสเตรีย Walter Werzowa มีชื่อเสียงในด้านการเขียนjingle bongอันเป็นเอกลักษณ์ของ Intel Werzowa ได้รับมอบหมายให้รวบรวมรูปแบบใหม่ที่จะรวมสิ่งที่ Beethoven ทิ้งไว้เบื้องหลังกับสิ่งที่ AI สร้างขึ้น มาร์ค ก็อตแธม ผู้เชี่ยวชาญด้านดนตรีเชิงคำนวณ ได้นำความพยายามที่จะลอกแบบภาพสเก็ตช์ของเบโธเฟนและประมวลผลทั้งตัวงานเพื่อให้ AI ได้รับการฝึกฝนอย่างเหมาะสม

ทีมงานยังรวมถึงRobert Levinนักดนตรีจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ซึ่งบังเอิญเป็นนักเปียโนที่น่าทึ่งด้วย เลวินได้เสร็จสิ้นก่อนหน้านี้เป็นจำนวนมากที่ไม่สมบูรณ์การทำงานในศตวรรษที่ 18 ของโมซาร์ทและโยฮันน์เซบาสเตียนบาค

โครงการเป็นรูปเป็นร่าง

ในเดือนมิถุนายน 2019 กลุ่มได้รวมตัวกันเพื่อเวิร์กช็อปสองวันที่ห้องสมุดดนตรีของฮาร์วาร์ด ในห้องขนาดใหญ่ที่มีเปียโน กระดานดำ และสมุดสเก็ตช์ของเบโธเฟนซึ่งครอบคลุมผลงานส่วนใหญ่ที่เขารู้จัก เราได้พูดคุยกันถึงวิธีการเปลี่ยนเศษชิ้นส่วนให้เป็นเพลงที่สมบูรณ์ และวิธีที่ AI สามารถช่วยไขปริศนานี้ได้ในขณะที่ยังคงซื่อสัตย์ สู่กระบวนการและวิสัยทัศน์ของเบโธเฟน

ผู้เชี่ยวชาญด้านดนตรีในห้องนั้นกระตือรือร้นที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับประเภทของเพลงที่ AI สร้างขึ้นในอดีต ฉันบอกพวกเขาว่า AI ประสบความสำเร็จในการสร้างเพลงในสไตล์ของ Bachได้อย่างไร อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงการประสานกันของท่วงทำนองที่ป้อนซึ่งฟังดูเหมือนบาค มันไม่ได้ใกล้เคียงกับสิ่งที่เราต้องทำ: สร้างซิมโฟนีทั้งหมดจากวลีเพียงไม่กี่คำ

นักเปียโนและวงเครื่องสายแสดงส่วนหนึ่งของซิมโฟนีที่ 10 ของเบโธเฟนที่สร้างโดยใช้ปัญญาประดิษฐ์ที่สำนักงานใหญ่ของ Telekom ในเมืองบอนน์ ประเทศเยอรมนี เมื่อวันที่ 13 ธันวาคม 2019

ในขณะเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ในห้อง รวมทั้งตัวฉันเอง ต้องการเรียนรู้เกี่ยวกับวัสดุที่มีอยู่ และวิธีที่ผู้เชี่ยวชาญจินตนาการว่าจะใช้วัสดุเหล่านี้เพื่อทำให้ซิมโฟนีสมบูรณ์

งานในมือก็ตกผลึกในที่สุด เราจำเป็นต้องใช้โน้ตและการเรียบเรียงที่สมบูรณ์จากงานทั้งหมดของเบโธเฟน ควบคู่ไปกับภาพสเก็ตช์ที่มีอยู่จากซิมโฟนีที่ 10 เพื่อสร้างสิ่งที่เบโธเฟนอาจเขียนเอง

นี่เป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ เราไม่มีเครื่องจักรที่เราสามารถป้อนภาพสเก็ตช์ กดปุ่ม แล้วให้เครื่องพ่นซิมโฟนีออกมา AI ส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในขณะนั้นไม่สามารถทำเพลงที่ยังไม่เสร็จต่อได้เกินกว่าไม่กี่วินาที

เราจำเป็นต้องผลักดันขอบเขตของสิ่งที่ AI สร้างสรรค์สามารถทำได้โดยการสอนกระบวนการสร้างสรรค์ของ Beethoven เครื่องจักร — วิธีที่เขาจะนำเพลงสองสามแท่งและพัฒนาพวกเขาอย่างระมัดระวังเป็นซิมโฟนี ควอเตต และโซนาตาที่เร้าใจ

ประสานกระบวนการสร้างสรรค์ของเบโธเฟน

เมื่อโปรเจ็กต์ดำเนินไป ฝ่ายมนุษย์และฝ่ายเครื่องจักรของการทำงานร่วมกันก็พัฒนาขึ้น แวร์โซวา, ก็อตแธม, เลวิน และโรเดอร์ถอดรหัสและถอดความจากซิมโฟนีที่ 10 โดยพยายามทำความเข้าใจเจตนาของเบโธเฟน โดยใช้ซิมโฟนีที่เสร็จสมบูรณ์ของเขาเป็นแม่แบบ พวกเขาพยายามประกอบปริศนาว่าชิ้นส่วนของภาพสเก็ตช์ควรไปที่ไหน — การเคลื่อนไหวแบบใด ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการเคลื่อนไหว

พวกเขาต้องตัดสินใจ เช่น การพิจารณาว่าภาพร่างบ่งบอกถึงจุดเริ่มต้นของscherzoหรือไม่ ซึ่งเป็นส่วนที่มีชีวิตชีวามากของซิมโฟนี โดยปกติในการเคลื่อนไหวที่สาม หรือพวกเขาอาจตัดสินว่าแนวดนตรีน่าจะเป็นพื้นฐานของความทรงจำซึ่งเป็นทำนองที่สร้างขึ้นโดยการผสมผสานส่วนต่างๆ ที่สะท้อนถึงแก่นสำคัญทั้งหมด

ด้าน AI ของโครงการ - ด้านของฉัน - พบว่าตัวเองกำลังต่อสู้กับงานที่ท้าทายมากมาย

อย่างแรกและโดยพื้นฐานที่สุด เราต้องคิดหาวิธีใช้วลีสั้นๆ หรือแม้แต่แค่บรรทัดฐาน แล้วใช้มันเพื่อพัฒนาโครงสร้างทางดนตรีที่ยาวและซับซ้อนยิ่งขึ้น เช่นเดียวกับที่เบโธเฟนจะทำ ตัวอย่างเช่น เครื่องจักรต้องเรียนรู้ว่าเบโธเฟนสร้างซิมโฟนีที่ห้าจากหลักสี่โน้ตได้อย่างไร

ต่อมา เนื่องจากความต่อเนื่องของวลียังต้องเป็นไปตามรูปแบบดนตรี ไม่ว่าจะเป็น scherzo, trio หรือ fugue AI จำเป็นต้องเรียนรู้กระบวนการของ Beethoven ในการพัฒนารูปแบบเหล่านี้

รายการสิ่งที่ต้องทำเพิ่มขึ้น: เราต้องสอน AI ถึงวิธีการสร้างแนวเพลงที่ไพเราะและประสานเข้าด้วยกัน AI จำเป็นต้องเรียนรู้วิธีเชื่อมโยงเพลงสองส่วนเข้าด้วยกัน และเราตระหนักว่า AI ต้องสามารถเขียนcodaซึ่งเป็นส่วนที่นำส่วนของเพลงมาสู่บทสรุป

ในที่สุด เมื่อเรามีองค์ประกอบครบถ้วนแล้ว AI ก็จะต้องหาวิธีจัดการมัน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการกำหนดเครื่องมือต่างๆ สำหรับส่วนต่างๆ

และต้องดึงงานเหล่านี้ออกไปในลักษณะที่เบโธเฟนอาจทำได้

ผ่านการทดสอบครั้งใหญ่ครั้งแรก

ในเดือนพฤศจิกายน 2019 ทีมงานได้พบกันอีกครั้ง คราวนี้ที่เมืองบอนน์ ที่พิพิธภัณฑ์ Beethoven House ซึ่งเป็นที่ที่นักแต่งเพลงเกิดและเติบโต

การประชุมครั้งนี้เป็นการทดสอบสารสีน้ำเงินเพื่อพิจารณาว่า AI สามารถดำเนินโครงการนี้ให้เสร็จสิ้นได้หรือไม่ เราพิมพ์โน้ตดนตรีที่พัฒนาโดย AI และสร้างจากภาพสเก็ตช์จากอันดับที่ 10 ของ Beethoven นักเปียโนแสดงคอนเสิร์ตในฮอลล์เล็กๆ ในพิพิธภัณฑ์ต่อหน้านักข่าว นักวิชาการด้านดนตรี และผู้เชี่ยวชาญของเบโธเฟน

เราท้าทายผู้ชมให้พิจารณาว่าวลีของเบโธเฟนสิ้นสุดที่ใดและการคาดการณ์ของ AI เริ่มต้นที่ใด พวกเขาทำไม่ได้

ไม่กี่วันต่อมาหนึ่งในจำนวนนี้คะแนน AI สร้างกำลังเล่นวงสตริงในการแถลงข่าว เฉพาะผู้ที่รู้จักภาพสเก็ตช์ของเบโธเฟนสำหรับซิมโฟนีที่ 10 อย่างใกล้ชิดเท่านั้นที่จะสามารถระบุได้ว่าเมื่อใดที่ชิ้นส่วนที่สร้างโดย AI จะเข้ามา

ความสำเร็จของการทดสอบเหล่านี้บอกเราว่าเรามาถูกทางแล้ว แต่นี่เป็นเพียงเพลงไม่กี่นาที ยังมีงานอีกมากที่ต้องทำ

พร้อมสำหรับโลก

ทุกจุด อัจฉริยะของเบโธเฟนปรากฏ ท้าทายให้เราทำดีขึ้น เมื่อโปรเจ็กต์พัฒนาขึ้น AI ก็ทำได้เช่นกัน ตลอด 18 เดือนที่ตามมา เราสร้างและจัดการการเคลื่อนไหวทั้งหมดสองครั้งโดยใช้เวลาครั้งละมากกว่า 20 นาที

เราคาดว่าจะมีแรงผลักดันบางอย่างสำหรับงานนี้ ผู้ที่จะกล่าวว่าศิลปะไม่ควรถูกจำกัดจาก AI และ AI ไม่มีธุรกิจใดที่พยายามจำลองกระบวนการสร้างสรรค์ของมนุษย์ เมื่อพูดถึงศิลปะ ฉันไม่ได้มองว่า AI เข้ามาแทนที่ แต่เป็นเครื่องมือที่เปิดประตูให้ศิลปินได้แสดงออกในรูปแบบใหม่

โครงการนี้จะเกิดขึ้นไม่ได้หากปราศจากความเชี่ยวชาญของนักประวัติศาสตร์และนักดนตรีที่เป็นมนุษย์ ต้องใช้ความพยายามอย่างมาก และใช่ ความคิดสร้างสรรค์ในการบรรลุเป้าหมายนี้

จนถึงจุดหนึ่ง ผู้เชี่ยวชาญด้านดนตรีในทีมกล่าวว่า AI ทำให้เขานึกถึงนักศึกษาดนตรีผู้กระตือรือร้นที่ฝึกฝนทุกวัน เรียนรู้ และเก่งขึ้นเรื่อยๆ

ตอนนี้นักเรียนคนนั้นที่นำกระบองจากเบโธเฟนก็พร้อมที่จะนำเสนอซิมโฟนีที่ 10 สู่โลก

Ahmed Elgammalเป็นศาสตราจารย์ในภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ที่ Rutgers University และผู้อำนวยการ Art & AI Lab ที่ Rutgers

บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจากThe Conversationภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ คุณสามารถค้นหาบทความต้นฉบับได้ที่นี่