要說今年最火(huǒ)的是哪首歌(gē)，非《我和(hé)我的祖國》莫屬。從田間(jiān)地頭到繁華商場(chǎng)，從塞外邊陲到都市核心，從幼小(xiǎo)孩童到耄耋老者……熟悉的旋律飄蕩在祖國大(dà)地的每個(gè)人(rén)心中。一曲特殊的《我和(hé)我的祖國》将于10月11日晚在深圳音(yīn)樂廳由深圳交響樂團在全球首演，以别出心裁極具科技(jì)範的方式獻禮新中國成立70周年。
這一大(dà)氣磅礴的曲目以中國近現代發展史為(wèi)脈絡，表現了自鴉片戰争至今中華民族波瀾壯闊的發展曆程。能想象嗎，這首交響變奏曲的作(zuò)者竟是AI。——沒錯，這是全球首部由人(rén)工智能技(jì)術(shù)創作(zuò)的交響變奏曲。
如你(nǐ)所知，人(rén)工智能作(zuò)曲已不是新鮮事，但(dàn)AI首次創作(zuò)交響變奏曲意味着什麽，當音(yīn)樂遇到AI又将如何深刻改變我們的生(shēng)活？
AI作(zuò)詞作(zuò)曲都不在話(huà)下
平安科技(jì)資深人(rén)工智能專家(jiā)、智能創作(zuò)技(jì)術(shù)團隊總經理(lǐ)韓寶強告訴《科技(jì)日報》記者，在1950年以前，行(xíng)業中就有(yǒu)初步的研究，嘗試将人(rén)工智能與音(yīn)樂進行(xíng)結合。“早期用于智能創作(zuò)的方案，大(dà)多(duō)基于規則推理(lǐ)，智能音(yīn)樂創作(zuò)的多(duō)樣性十分受限，這亦源于人(rén)工智能技(jì)術(shù)在那(nà)個(gè)時(shí)代的局限性。”韓寶強說。
正如韓寶強所說，早在計(jì)算(suàn)機剛出現的上(shàng)世紀50年代，美國化學博士Lejaren Hiller在使用計(jì)算(suàn)機工作(zuò)時(shí)發現将程序中的控制(zhì)變量換成音(yīn)符後程序便可(kě)用來(lái)作(zuò)曲，且曲子符合作(zuò)曲法則。1957年，在Lejaren的計(jì)算(suàn)機上(shàng)誕生(shēng)了曆史上(shàng)第一首完全由計(jì)算(suàn)機“作(zuò)曲”的音(yīn)樂作(zuò)品《Illiac Suite》。
近年來(lái)，随着人(rén)工智能技(jì)術(shù)的發展，AI越來(lái)越多(duō)地進軍樂壇，甚至成為(wèi)音(yīn)樂宣傳中的時(shí)髦元素。去年8月21日，美國網紅歌(gē)手Taryn Southern在YouTube上(shàng)傳了單曲《Break Free》，據稱這是她和(hé)AI平台Amper Music共同創作(zuò)的歌(gē)曲。
據說Taryn Southern寫了一段主旋律，放入Amper Music中，選擇情緒、樂器(qì)、節奏等參數(shù)，AI自動生(shēng)成副歌(gē)、添加和(hé)弦，變成一首完整的曲子。可(kě)以說，歌(gē)曲聽(tīng)起來(lái)和(hé)專業音(yīn)樂人(rén)制(zhì)作(zuò)的作(zuò)品并沒有(yǒu)太大(dà)差别。
在2018年《中國好聲音(yīn)》中，來(lái)自清華大(dà)學的博士生(shēng)宿涵和(hé)他的小(xiǎo)夥伴們将專業技(jì)術(shù)和(hé)音(yīn)樂結合，做(zuò)了一個(gè)人(rén)工智能創作(zuò)音(yīn)樂的項目。他在節目中演唱(chàng)的《止戰之殇》的主歌(gē)歌(gē)詞，正是他用人(rén)工智能來(lái)寫的。
輸入“深淵、噩夢、絕望、戰争”，AI就幫宿涵寫出了這版歌(gē)詞。雖然認為(wèi)AI肯定沒有(yǒu)方文山(shān)這樣的作(zuò)詞大(dà)家(jiā)寫得(de)好，但(dàn)對于現階段的研究成果，宿涵已經十分滿意：“我覺得(de)AI還(hái)是有(yǒu)些(xiē)金句的，比如‘諷刺挂滿美麗(lì)的太陽’，這句話(huà)放在反戰題材裏感覺還(hái)是很(hěn)有(yǒu)深度的一句話(huà)。”
韓寶強介紹說，今年二月份一首完全由人(rén)工智能技(jì)術(shù)創作(zuò)的詞曲作(zuò)品《青春記憶》，獲“全球AI藝術(shù)大(dà)賽”一等獎。
這首歌(gē)的作(zuò)曲模塊，通(tōng)過訓練5萬首特定風格的流行(xíng)樂作(zuò)品數(shù)據，運用多(duō)層序列模型和(hé)高(gāo)維度音(yīn)樂特征提取方法，同步優化曲式、和(hé)聲、配器(qì)等音(yīn)樂要素，使樂曲具備青春昂揚的風格，并保持原創性和(hé)辨識度。
作(zuò)詞模塊則采用基于動态規劃的序列生(shēng)成模型，選取數(shù)十萬篇流行(xíng)歌(gē)詞、現代詩歌(gē)等文學作(zuò)品數(shù)據訓練出獨創的AI作(zuò)詞模型，并關聯“青春”主題詞，使輸出歌(gē)詞在邏輯通(tōng)順的基礎上(shàng)兼具文學性、故事性與韻律感。
“總體(tǐ)來(lái)看，目前在AI音(yīn)樂方面的嘗試，主要集中在流行(xíng)音(yīn)樂領域，或是對某些(xiē)特定作(zuò)曲家(jiā)、音(yīn)樂風格作(zuò)品的分析和(hé)複現。當然，大(dà)家(jiā)在技(jì)術(shù)上(shàng)也各有(yǒu)獨特之處。”平安科技(jì)人(rén)工智能中心副總工程師(shī)、資深AI産品總監姜凱英分析道(dào)。
首創的自動變奏模型讓AI學會(huì)變奏交響曲
區(qū)别于目前AI作(zuò)曲更多(duō)停留在單旋律、短(duǎn)篇幅的樂曲形态，中國平安的此次嘗試是全球範圍內(nèi)首次運用人(rén)工智能技(jì)術(shù)創作(zuò)多(duō)聲部、廣維度，同時(shí)具備複雜性和(hé)經典傳承性的長篇幅交響樂曲作(zuò)品。
“創作(zuò)過程中開(kāi)拓性地運用了多(duō)重技(jì)術(shù)模型，并首創了基于本次交響曲研發出的AVM自動變奏模型。” 姜凱英說，具體(tǐ)而言，基于海量曆史音(yīn)樂作(zuò)品的數(shù)據庫和(hé)體(tǐ)系化的音(yīn)樂标簽工程，通(tōng)過深度學習和(hé)強化學習融合AI技(jì)術(shù)，運用自動變奏模型、音(yīn)樂評價模型、專家(jiā)規則系統，拆解樂曲音(yīn)符組合空(kōng)間(jiān)，優選最佳音(yīn)樂片段，從而完成本次創作(zuò)。
作(zuò)為(wèi)AI作(zuò)曲學習的數(shù)據基礎，研究團隊搭建了包含歌(gē)曲庫、創作(zuò)規則庫、歌(gē)詞素材庫、音(yīn)樂評論庫、人(rén)聲聲源庫和(hé)樂器(qì)聲源庫六大(dà)數(shù)據庫，囊括了百萬量級作(zuò)曲素材。
“本次AI交響變奏曲的創作(zuò)，運用了其中70萬餘首樂曲進行(xíng)結構化訓練，包含古典音(yīn)樂、紅歌(gē)、民歌(gē)等多(duō)類題材作(zuò)品。”韓寶強介紹道(dào)。
同時(shí)，創作(zuò)團隊依據經典作(zuò)曲理(lǐ)論進行(xíng)标簽內(nèi)容的設定，打造了海量維度的音(yīn)樂标簽體(tǐ)系，包含情緒、風格、主題、發展手法、和(hé)聲、曲式、對位、配器(qì)、調性、調式、拍号等各類音(yīn)樂元素。值得(de)注意的是，創作(zuò)團隊還(hái)在基于人(rén)工精選數(shù)據集開(kāi)發了自動标注分析系統，嘗試應用AI技(jì)術(shù)對音(yīn)樂音(yīn)頻進行(xíng)自動分析。
在模型運用層面，AI交響變奏曲《我和(hé)我的祖國》運用了AVM自動變奏模型。首先，在節奏、和(hé)聲、織體(tǐ)、配器(qì)等方面構建專家(jiā)變奏規則庫進行(xíng)基礎模型的訓練。而後采用深度學習和(hé)強化學習聯合方案，根據音(yīn)樂創作(zuò)理(lǐ)論描述規則進行(xíng)基礎模型訓練，利用深度學習技(jì)術(shù)對音(yīn)樂作(zuò)品實現多(duō)維度的特征學習與提取，再結合強化學習技(jì)術(shù)讓機器(qì)初步掌握人(rén)類作(zuò)曲的思考邏輯，學習樂曲變奏手法。
對機器(qì)進行(xíng)深度學習和(hé)強化學習訓練的還(hái)有(yǒu)音(yīn)樂評價模型，即基于大(dà)量作(zuò)曲家(jiā)的作(zuò)品學習所構建的評價網絡。
韓寶強解釋道(dào)，衆所周知，樂曲是否悅耳的評價标準相對主觀，然而作(zuò)曲規則卻在音(yīn)樂發展中逐步确立，形成了相對客觀的行(xíng)業标準。因此，樂曲創造的過程中，需要在遵守主流審美這一選取最佳音(yīn)樂片段原則的同時(shí)，兼顧作(zuò)曲專家(jiā)的評價标準。同時(shí)，為(wèi)防止AI作(zuò)曲生(shēng)成過于自由，在人(rén)工智能樂曲創作(zuò)的過程中,創作(zuò)團隊融入了包含和(hé)聲約束、對位約束、曲式結構約束等規則在內(nèi)專家(jiā)規則，讓AI作(zuò)曲無限靠近樂曲原本體(tǐ)裁，并具備時(shí)代傳承的經典性。
“我們認為(wèi)，這次嘗試至少(shǎo)在人(rén)工智能以及音(yīn)樂曆史上(shàng)均具有(yǒu)一定開(kāi)創性，并證明(míng)了人(rén)工智能在交響音(yīn)樂上(shàng)創作(zuò)的可(kě)能性，給人(rén)工智能在高(gāo)雅藝術(shù)領域帶來(lái)了極大(dà)的想象空(kōng)間(jiān)。” 韓寶強說。
“嬰兒期”AI音(yīn)樂創作(zuò)空(kōng)間(jiān)無限
那(nà)麽，AI創作(zuò)音(yīn)樂會(huì)給普通(tōng)人(rén)帶來(lái)什麽，會(huì)給藝術(shù)帶來(lái)哪些(xiē)變化？
“AI作(zuò)曲的特點包括創作(zuò)快捷，能夠将不同風格的樂曲進行(xíng)融合、能夠學習及創作(zuò)不同時(shí)期不同國家(jiā)音(yīn)樂風格的樂曲，賦予普通(tōng)大(dà)衆更多(duō)的創作(zuò)能力，而這原本僅屬于少(shǎo)數(shù)精英人(rén)群。” 姜凱英認為(wèi)，從這一角度看，AI降低(dī)了藝術(shù)創作(zuò)的門(mén)檻，未來(lái)人(rén)工智能在音(yīn)樂創作(zuò)、音(yīn)樂鑒賞、音(yīn)樂教育方面都會(huì)大(dà)放光彩。
目前，國內(nèi)外的多(duō)家(jiā)互聯網都在做(zuò)AI藝術(shù)創作(zuò)方面的嘗試。今年3月21日，在巴赫生(shēng)日的這一天，谷歌(gē)上(shàng)線了“巴赫塗鴉”，根據谷歌(gē)的官方介紹，利用這個(gè)塗鴉，你(nǐ)可(kě)以随意創作(zuò)自己的旋律，利用人(rén)工智能，塗鴉将用巴赫的風格來(lái)演奏你(nǐ)創作(zuò)的作(zuò)品。谷歌(gē)的研發團隊表示，上(shàng)線這一産品，主要是為(wèi)了讓音(yīn)樂更好玩。
“因為(wèi)音(yīn)樂和(hé)藝術(shù)創作(zuò)的多(duō)樣性，大(dà)家(jiā)的聚焦點都有(yǒu)所不同，相信這對AI技(jì)術(shù)的發展，對人(rén)們進一步思考藝術(shù)創作(zuò)的新方向，會(huì)帶來(lái)很(hěn)多(duō)意想不到的空(kōng)間(jiān)和(hé)機會(huì)。”姜凱英認為(wèi)。
好玩就有(yǒu)價值。“AI作(zuò)曲可(kě)以在衆多(duō)需要音(yīn)樂的場(chǎng)景中都能帶來(lái)價值，比如短(duǎn)視(shì)頻配樂、遊戲配樂、影(yǐng)視(shì)配樂等，同時(shí)，由于它降低(dī)了普通(tōng)大(dà)衆的創作(zuò)門(mén)口，可(kě)能會(huì)帶動現象級産品的出現。”韓寶強說。
“總體(tǐ)而言，目前AI音(yīn)樂創作(zuò)還(hái)處于 “嬰兒期”，還(hái)有(yǒu)很(hěn)多(duō)問題等待大(dà)家(jiā)去摸索嘗試。“韓寶強謹慎表示，我們後續會(huì)繼續在古典樂、流行(xíng)樂、作(zuò)詞作(zuò)曲演唱(chàng)等方面做(zuò)更多(duō)的嘗試和(hé)突破。
來(lái)源：科技(jì)日報