Код креативности. Как искусственный интеллект учится писать, рисовать и думать

Коуп бился над созданием своей оперы в течение семи лет; теперь, при помощи Emmy, он закончил работу в две недели. Он дал этому произведению название «Колыбель падает» (Cradle Falling) и решил пока что не объявлять, что в его создании принимал участие компьютер, чтобы не вызывать у критиков предубежденной реакции. Два года спустя, в 1987-м, когда состоялась премьера этой оперы, Коуп обнаружил, к своему радостному изумлению, что она получила некоторые из лучших рецензий за всю его карьеру. Один из критиков писал: «Чрезвычайно трогательное произведение. “Колыбель падает” – несомненно, современный шедевр». Такая реакция вдохновила Коупа на продолжение работы с Emmy.

Если алгоритм смог усвоить стиль сочинений самого Коупа, можно ли обучить его стилю более традиционных композиторов? Например, сможет ли он проанализировать сочинения Баха или Бартока и создавать произведения, которые могли бы создать они? Коуп считал, что в любом музыкальном произведении закодированы инструкции, позволяющие создавать другие пьесы, похожие на исходную, но слегка отличающиеся от нее. Главной задачей было понять, как преобразовать эти инструкции в код.

С помощью Emmy он начал создавать для каждого композитора базу данных элементов, соответствующих его личному стилю, – своего рода словарь и грамматику их музыкального языка. Буквами были ноты, но что могло быть словами, соответствующими языку, характерному для каждого конкретного композитора? Одной из ключевых концепций анализа, над которым работал Коуп, была идея о существовании характерных музыкальных фраз, последовательностей из нескольких нот, от четырех до двенадцати, которые можно найти сразу в нескольких работах одного и того же композитора. Например, в фортепианных концертах Моцарта снова и снова встречается одна и та же фраза, которая называется «альбертиевые басы». Она часто встречается в аккомпанементе и состоит из трех нот, исполняемых в последовательности 13231323.

Этот музыкальный рисунок должен войти в базу данных, описывающую стиль Моцарта. Как показал анализ Коупа, у Моцарта особенно много характерных музыкальных фраз по сравнению с другими композиторами. Эти фразы могут использоваться в разных темпах и тональностях, но математика очень хорошо находит основополагающие закономерности. В этом есть некое сходство с подбрасыванием мяча: хотя его можно подбросить в воздух множеством разных способов, мяч всегда будет лететь по траектории, описываемой формулой параболы.

Анализ Коупа выявил наличие строгих закономерностей в произведениях композиторов. У всех, от Баха до Моцарта, от Шопена до Брамса, от Гершвина до Скотта Джоплина, была особая мелодика, характерные мелодические и ритмические рисунки. Возможно, в этом нет ничего удивительного. Почему я, услышав по радио пару тактов произведения, так часто могу правильно назвать композитора, даже если слышу эту пьесу в первый раз в жизни? Подобно участнику дегустации вслепую, я отталкиваюсь от ключевых индикаторов, которыми в случае музыки являются характерные мелодические и ритмические рисунки. Они подобны фирменным мазкам живописца. Некоторые композиторы, например Бах, даже вставляли в ноты свои автографы. В заключительной фуге «Искусства фуги» есть ноты си-бемоль, ля, до и си, которые в немецкой буквенной нотации обозначаются буквами В, А, С и Н.

Разбив произведения на клетки и характерные музыкальные фразы и собрав базу данных для каждого композитора, алгоритм Коупа перешел к стадии, которую его автор называет «рекомбинацией». Одно дело распознать составляющие элементы сложной конструкции и совсем другое – построить из этих элементов новое произведение. Коуп мог выбрать случайный процесс наподобие моцартовской игры в кости. Но случайная комбинация элементов вряд ли способна повторить то эмоциональное напряжение и освобождение от него, которые создает в своем произведении композитор. Поэтому Коуп добавил в свою программу еще один этап: он создал для каждой пьесы «тепловую карту».

Композиторы часто объединяют элементы в грамматические конструкции, которые музыканты называют фразами. В них часто встречаются закономерности, которые Коуп попытался формализовать в системе, которую он назвал SPEAC. Если база данных – это словарь, тогда SPEAC определяет, как именно композитор использует слова, содержащиеся в словаре, для написания фраз. Система SPEAC определяет пять основных составляющих элементов музыкальной фразы: