Охота на электроовец. Большая книга искусственного интеллекта - Сергей Сергеевич Марков

Вопрос этот, как это ни странно, может иметь несколько разных ответов. Во-первых, музыку можно рассматривать как звуковой сигнал, в таком случае музыкальное произведение — это некий колебательный процесс, который можно выразить в амплитудном (последовательность амплитуд звуковой волны для каждого выбранного отрезка времени) или частотном (разложение на элементарные колебательные процессы) представлении (домене). Этот подход аналогичен подходу, применяемому при синтезе речи. Во-вторых, можно рассматривать музыку как нотный текст, в котором каждый инструмент играет (или не играет) определённую ноту (или аккорд) в каждом отдельно взятом такте музыкальной композиции. Этот подход абстрагируется от некоторых особенностей процесса извлечения звука — индивидуальных характеристик инструментов (гитара со стальными струнами звучит не так, как с нейлоновыми, и т. п.), нюансов звукоизвлечения (например, у флейты звучание ноты может зависеть от дыхания флейтиста и т. п.) — в общем, всего того, что не отражено в музыкальном тексте и что позволяет музыкантам-виртуозам проявлять свою индивидуальную манеру при исполнении одних и тех же произведений. Однако, несмотря на присущие ему потери и огрубление, у этого метода есть одно неоспоримое преимущество — он обеспечивает гораздо более компактное представление музыкальной информации, что сильно снижает требования к вычислительным затратам при создании и использовании соответствующих генеративных моделей. Именно поэтому исторически модели, работающие с нотным представлением музыки, появились и получили развитие раньше, чем модели, использующие звуковое представление.

Синтез нотного текста — задача, сильно напоминающая задачу синтеза текста на естественном языке. Неудивительно, что история алгоритмической музыкальной композиции весьма напоминает историю развития систем для генерации текстов. Первые алгоритмы генерации музыки, так же как и алгоритмы для порождения текстов, появились задолго до первых ЭВМ.

Идея использования формальных методов в музыкальной композиции была известна уже в эпоху Античности. Например, Пифагор верил в связь между законами природы и гармонией звуков, выраженной в музыке[2928]. Само слово «музыка» имело для древних греков более широкое значение, чем в наши дни. В учении пифагорейцев музыка была неотделима от чисел, которые считались ключом ко всей духовной и физической вселенной. Система музыкальных звуков и ритмов, упорядоченная при помощи чисел, олицетворяла гармонию космоса[2929].

О связи математики и музыки рассуждали также Птолемей и Платон[2930]. Птолемей, «самый систематический из древних теоретиков музыки» по мнению признанных специалистов в области музыковедения Клода Палиски и Дональда Граута, был среди прочего ведущим астрономом своего времени. Он считал, что математические законы «лежат в основе систем как музыкальных интервалов, так и расстояний между небесными телами» и что определённые лады и даже ноты «соответствуют определённым планетам, их расстояниям друг от друга и их движениям». У Платона эта идея приобрела поэтическую форму в мифе о «музыке сфер», неслыханной музыке, «созданной вращениями планет». Позже к этой идее обращались многие умы Средневековья и эпохи Возрождения, включая Шекспира и Мильтона[2931].

Впрочем, эти рассуждения имели, по всей видимости, лишь теоретический характер. Хотя они повлияли на появление различных видов музыкального строя и, следовательно, в определённой мере на практику музыкальной композиции, речи о замене композитора алгоритмом в то время не шло. Следующий шаг в направлении алгоритмической генерации музыки был сделан с рождением «канонической» композиции в конце XV в.[2932] Принятый тогда метод заключался в том, чтобы сочинить одну голосовую партию и дать указания певцам создать на её основе производные, дополнительные партии. Правила, по которым создавались эти партии, назывались «каноном», что в переводе с латыни означает «правило» или «закон». Например, второму голосу может быть дано указание спеть ту же мелодию с запаздыванием на определённое количество тактов относительно первого голоса или с определённым алгоритмическим преобразованием нотной последовательности. Скажем, партия второго голоса может быть обращением[2933] исходной партии[2934].

Следующий смелый шаг вперёд сделал не абы кто, а сам Моцарт, который явил миру свою полушутливую «музыкальную игру в кости» [Musikalisches Würfelspiel]. Эта игра была основана на сочинении нескольких небольших музыкальных фрагментов с их последующим случайным соединением. Эта примитивная форма алгоритмической композиции доверяет творческие решения воле случая, позволяя игральным костям выбирать используемые ноты[2935]. Таким образом, вопреки расхожему стереотипу, гармонию в некотором смысле поверил алгеброй вовсе не «злой и бездарный» Сальери, а его одарённый антагонист. Так что, возможно, мировой литературе нужна новая интерпретация старой истории, в которой жертвой становится как раз тот, что посмел вмешаться в творческую сферу при помощи богомерзкой математики. Впрочем, Лем со своим «Электрувером Трурля», как уже не раз бывало, обогнал зазевавшихся драматургов.

Существуют и более современные примеры автоматизированной композиции, не предполагающей использования компьютера. Например, американский композитор Джон Кейдж, как и Моцарт, использовал случайность при создании многих своих композиций. 5 марта 1968 г. Кейдж организовал перформанс под названием «Воссоединение» (Reunion). В ходе него участники играли в шахматы на доске, оборудованной 64 фоторезисторами. При передвижении шахматных фигур фоторезисторы подавали сигналы, в результате чего в громкоговорителях, размещённых среди слушателей, звучали фрагменты электронной и электроакустической музыки.

В другом своём произведении, «Эклиптический атлас» (Atlas Eclipticalis, 1961), Кейдж делегировал процесс композиции природным явлениям — музыка создавалась путём наложения нотных листов поверх астрономических карт и размещения нот в точках, в которых располагались звёзды. Таким образом Кейдж воплотил в жизнь идею «музыки сфер». Элементы случайности были положены в основу и более ранних композиций Кейджа. Например, фортепианное соло «Музыка перемен» (Music of Changes), написанное Кейджем для его друга, пианиста Дэвида Тюдора, в 1951 г., было основано на гадательных практиках китайской «Книги перемен» (易經, «И цзин»). В том же году была создана композиция «Воображаемый ландшафт № 4» (Imaginary Landscape No. 4), написанная для 24 исполнителей на 12 радиоприёмниках и базировавшаяся на непредсказуемости того, что именно будет звучать в тот или иной момент в программе вещания. Кейдж был мастером музыкального эпатажа — в конце концов самым известным его творением стала композиция «4'33''» 1952 г., чуть более чем полностью состоящая из тишины[2936], [2937], [2938]. В наши дни он вместе с Карлхайнцем Штокхаузеном и Пьером Булезом считается одним из пионеров «алеаторики» (слово alea на латыни обозначает игральную кость) — течения в музыкальной композиции, представители которого отдают отдельные элементы музыкального произведения на волю случая.

Противоположными алеаторике направлениями в музыке традиционно считаются двенадцатитоновый метод (додекафония) и сериализм. Но и они удивительным образом в конечном счёте также являются способами, позволяющими уменьшить роль человека в процессе музыкальной композиции. Ведь они стремятся к тому, чтобы сделать процесс сочинения максимально объективным и регламентированным, то есть подчинить его определённым алгоритмам. Выбор нот или