science >> Wetenschap >  >> anders

AI voltooide Beethovens onvoltooide 10e symfonie. Hier is hoe het klinkt

Duitse componist Ludwig von Beethoven dirigeert een strijkkwartet, circa 1810. Getekend door de kunstenaar Borckmann. Rischgitz/Getty Images

Toen Ludwig von Beethoven in 1827 stierf, hij was drie jaar verwijderd van de voltooiing van zijn Negende symfonie, een werk dat door velen wordt aangekondigd als zijn magnum opus. Hij was begonnen aan zijn 10e symfonie, maar, wegens verslechterende gezondheid, kon niet veel vooruitgang boeken:het enige wat hij achterliet waren enkele muzikale schetsen.

Sindsdien, Beethoven-fans en musicologen hebben zich verbaasd en geklaagd over wat had kunnen zijn. Zijn aantekeningen plaagden met een prachtige beloning, zij het een die voor altijd buiten bereik leek.

Nutsvoorzieningen, dankzij het werk van een team van muziekhistorici, musicologen, componisten en computerwetenschappers, De visie van Beethoven zal tot leven komen.

Ik was voorzitter van de kunstmatige intelligentie-kant van het project, het leiden van een groep wetenschappers bij de creatieve AI-startup Playform AI die een machine zowel het hele oeuvre van Beethoven als zijn creatieve proces leerde.

Een volledige opname van de 10e symfonie van Beethoven zal op 9 oktober worden uitgebracht. 2021, dezelfde dag als de wereldpremière in Bonn, Duitsland — het hoogtepunt van een inspanning van meer dan twee jaar.

Eerdere pogingen tegen een muur

Rond 1817, de Royal Philharmonic Society in Londen gaf Beethoven de opdracht zijn negende en tiende symfonieën te schrijven. Geschreven voor een orkest, symfonieën bevatten vaak vier delen:het eerste wordt in een snel tempo uitgevoerd, de tweede op een langzamere, de derde in een gemiddeld of snel tempo, en de laatste in een snel tempo.

Beethoven voltooide zijn Negende symfonie in 1824, die eindigt met de tijdloze "Ode to Joy".

Maar als het om de 10e symfonie ging, Beethoven liet niet veel achter, afgezien van enkele muzieknoten en een handvol ideeën die hij had opgeschreven.

Er zijn in het verleden pogingen geweest om delen van de 10e symfonie van Beethoven te reconstrueren. Het meest bekend, in 1988, musicoloog Barry Cooper waagde het om het eerste en tweede deel te voltooien. Hij weefde 250 maten muziek uit de schetsen om te creëren wat was, naar zijn mening, een productie van het eerste deel dat trouw was aan de visie van Beethoven.

Maar de schaarste van Beethovens schetsen maakte het voor symfonie-experts onmogelijk om verder te gaan dan dat eerste deel.

Het team samenstellen

Begin 2019, Dr. Matthias Röder, de directeur van het Karajan Instituut, een organisatie in Salzburg, Oostenrijk, die muziektechnologie promoot, contact met mij opgenomen. Hij legde uit dat hij een team aan het samenstellen was om de 10e symfonie van Beethoven te voltooien ter ere van de 250ste verjaardag van de componist. Bewust van mijn werk aan door AI gegenereerde kunst, hij wilde weten of AI zou kunnen helpen bij het opvullen van de lege plekken die Beethoven had achtergelaten.

De uitdaging leek ontmoedigend. Om het af te maken, AI zou iets moeten doen wat het nog nooit eerder had gedaan. Maar ik zei dat ik het zou proberen.

Röder stelde vervolgens een team samen met onder meer de Oostenrijkse componist Walter Werzowa. Beroemd om het schrijven van Intel's kenmerkende bong-jingle, Werzowa kreeg de taak om een ​​nieuw soort compositie samen te stellen die zou integreren wat Beethoven achterliet met wat de AI zou genereren. Mark Gotham, een computationele muziekexpert, leidde de inspanning om de schetsen van Beethoven te transcriberen en zijn hele oeuvre te verwerken, zodat de AI goed kon worden getraind.

Het team omvatte ook Robert Levin, een musicoloog aan de Harvard University die toevallig ook een ongelooflijke pianist is. Levin had eerder een aantal onvolledige 18e-eeuwse werken van Mozart en Johann Sebastian Bach voltooid.

Het project krijgt vorm

In juni 2019, de groep verzamelde zich voor een tweedaagse workshop in de muziekbibliotheek van Harvard. In een grote kamer met een piano, een schoolbord en een stapel schetsboeken van Beethoven die de meeste van zijn bekende werken omvatten, we spraken over hoe fragmenten kunnen worden omgezet in een compleet muziekstuk en hoe AI kan helpen bij het oplossen van deze puzzel, en toch trouw blijven aan het proces en de visie van Beethoven.

De muziekexperts in de zaal wilden graag meer te weten komen over het soort muziek dat AI in het verleden had gemaakt. Ik vertelde hen hoe AI met succes muziek had gegenereerd in de stijl van Bach. Echter, dit was slechts een harmonisatie van een ingevoerde melodie die klonk als Bach. Het kwam niet in de buurt van wat we moesten doen:een hele symfonie construeren uit een handvol frases.

Een pianist en een strijkkwartet voeren een deel uit van de 10e symfonie van Beethoven, gemaakt met behulp van kunstmatige intelligentie in het Telekom-hoofdkwartier in Bonn, Duitsland, op 13 december 2019. INA FASSBENDER/AFP via Getty Images

In de tussentijd, de wetenschappers in de kamer - waaronder ikzelf - wilden weten wat voor soort materialen er beschikbaar waren, en hoe de experts voor ogen hadden ze te gebruiken om de symfonie te voltooien.

De taak die voor de hand lag, kristalliseerde zich uiteindelijk uit. We zouden notities en voltooide composities uit het hele oeuvre van Beethoven moeten gebruiken - samen met de beschikbare schetsen uit de 10e symfonie - om iets te creëren dat Beethoven zelf zou kunnen hebben geschreven.

Dit was een geweldige uitdaging. We hadden geen machine waar we schetsen naar konden voeren, druk op een knop en laat het een symfonie uitspugen. De meeste AI die op dat moment beschikbaar was, kon een onvoltooid muziekstuk niet langer dan een paar seconden voortzetten.

We zouden de grenzen moeten verleggen van wat creatieve AI zou kunnen doen door de machine het creatieve proces van Beethoven te leren - hoe hij een paar maten muziek zou nemen en ze nauwgezet zou ontwikkelen tot opwindende symfonieën, kwartetten en sonates.

Het creatieve proces van Beethoven samenvoegen

Naarmate het project vorderde, de menselijke kant en de machinekant van de samenwerking evolueerden. Werzowa, Gotham, Levin, en Röder ontcijferde en transcribeerde de schetsen uit de 10e symfonie, proberen de bedoelingen van Beethoven te begrijpen. Met behulp van zijn voltooide symfonieën als sjabloon, ze probeerden de puzzel in elkaar te zetten van waar de fragmenten van schetsen zouden moeten komen - welke beweging, welk deel van de beweging.

Ze moesten beslissingen nemen, zoals bepalen of een schets het beginpunt van een scherzo aangeeft, dat een zeer levendig deel van de symfonie is, meestal in het derde deel. Of ze zouden kunnen vaststellen dat een muziekregel waarschijnlijk de basis was van een fuga, dat is een melodie die wordt gecreëerd door delen met elkaar te verweven die allemaal een centraal thema nabootsen.

De AI-kant van het project - mijn kant - worstelde met een reeks uitdagende taken.

Eerst, en het meest fundamenteel, we moesten uitzoeken hoe we een korte zin moesten nemen, of zelfs maar een motief, en gebruik het om een ​​langere, meer gecompliceerde muzikale structuur, net zoals Beethoven zou hebben gedaan. Bijvoorbeeld, de machine moest leren hoe Beethoven de Vijfde symfonie construeerde uit een basismotief van vier noten.

Volgende, omdat de voortzetting van een frase ook een bepaalde muzikale vorm moet volgen, of het een scherzo is, trio of fuga, de AI moest het proces van Beethoven leren om deze vormen te ontwikkelen.

De takenlijst groeide:we moesten de AI leren een melodische lijn te nemen en deze te harmoniseren. De AI moest leren hoe twee muzieksecties met elkaar te verbinden. En we realiseerden ons dat de AI een coda moest kunnen componeren, dat is een segment dat een deel van een muziekstuk tot een goed einde brengt.

Eindelijk, toen we eenmaal een volledige compositie hadden, de AI moest uitzoeken hoe het te orkestreren, waarbij verschillende instrumenten voor verschillende partijen worden toegewezen.

En het moest deze taken uitvoeren op de manier waarop Beethoven dat zou doen.

De eerste grote test doorstaan

In november 2019, het team ontmoette elkaar weer persoonlijk - deze keer, in Bonn, in het Beethovenhuismuseum, waar de componist is geboren en getogen.

Deze bijeenkomst was de lakmoesproef om te bepalen of AI dit project kon voltooien. We hebben partituren geprint die door AI waren ontwikkeld en gebaseerd op de schetsen van Beethovens 10e. Een pianist trad op in een kleine concertzaal in het museum voor een groep journalisten, muziekwetenschappers en Beethoven-experts.

We daagden het publiek uit om te bepalen waar de zinnen van Beethoven eindigden en waar de AI-extrapolatie begon. Ze konden het niet.

Een paar dagen later, een van deze door AI gegenereerde partituren werd gespeeld door een strijkkwartet tijdens een persconferentie. Alleen degenen die de schetsen van Beethoven voor de 10e symfonie grondig kenden, konden bepalen wanneer de door AI gegenereerde onderdelen binnenkwamen.

Het succes van deze tests leerde ons dat we op de goede weg waren. Maar dit waren slechts een paar minuten muziek. Er was nog veel meer werk te doen.

Klaar voor de wereld

Op elk punt, Beethovens genie doemde op, ons uitdagen om het beter te doen. Naarmate het project evolueerde, de AI deed het ook. In de daaropvolgende 18 maanden, we construeerden en orkestreerden twee volledige delen van elk meer dan 20 minuten.

We verwachten enige weerstand tegen dit werk - degenen die zullen zeggen dat kunst verboden terrein moet zijn voor AI, en dat AI niets te doen heeft om het menselijke creatieve proces te repliceren. Maar als het op kunst aankomt, Ik zie AI niet als een vervanging, maar als een instrument - een instrument dat deuren opent voor kunstenaars om zich op nieuwe manieren uit te drukken.

Dit project zou niet mogelijk zijn geweest zonder de expertise van menselijke historici en muzikanten. Het kostte enorm veel werk - en, Ja, creatief denken - om dit doel te bereiken.

Op een bepaald moment, een van de muziekexperts van het team zei dat de AI hem deed denken aan een enthousiaste muziekstudent die elke dag oefent, leert, en wordt steeds beter.

Nu die leerling, het stokje van Beethoven hebben overgenomen, is klaar om de 10e symfonie aan de wereld te presenteren.

Ahmed Elgammal is professor in de afdeling Computerwetenschappen aan de Rutgers University en directeur van het Art &AI Lab bij Rutgers.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van Het gesprek onder een Creative Commons-licentie. U vindt de origineel artikel hier.