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全球首部AI交响变奏曲问世,AI“贝多芬”要来了?

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钛媒体 2019-10-12 10:24 抢发第一评

AI交响变奏曲《我和我的祖国》全球首演

AI交响变奏曲《我和我的祖国》全球首演

  

AI不仅可以唱歌,现在还能演奏交响乐了。

10月11日晚,坐标深圳音乐厅,“平安之夜·国庆献礼音乐会”如期举行,深圳交响乐团在青年指挥家林大叶的带领下演奏了一首全新的国庆献礼乐——由AI算法改编的《我和我的祖国》交响变奏曲。

作为深圳交响乐团音乐总监兼首席指挥,林大叶在音乐会演出表示,这首由《我和我的祖国》、《在希望的田野上》等经典曲目改编而来的交响交响变奏曲,特殊之处在于全曲创作未使用任何乐器,全部由AI算法生成,是全球首部AI交响变奏曲。

“今天是由人工智能技术进行音乐编曲的一个起点,期待未来5—10年,AI可以创作出传世的交响乐作品。”

历时4个月,用70余万首乐曲辅助AI训练

在音乐界,音乐创作一般分为三大类:艺术歌曲、独奏曲以及多声部器乐作品,而深圳交响乐团演奏的这支AI变奏曲正是AI创作中最难的多声部、广维度音乐作品。

这首具有一定算法难度的AI交响变奏曲由深圳交响乐团演奏,但背后的核心技术提供方是平安人工智能研究院。

“大型古典管弦乐作品在结构、规则上有一些比较严谨的要求,所以乐曲的开头和结尾接近于《我和我的祖国》原曲,以便前后呼应,但是中间我们让AI算法用五个部分的变奏呈现出了中华民族自鸦片战争至今波澜壮阔的发展历程。”平安人工智能研究院、AI交响变奏曲《我和我的祖国》曲目团队技术负责人介绍道。

在《我和我的祖国》AI交响变奏曲问世之前,业界还没有一套成熟的AI变奏系统用于交响乐创作,于是在开源的VAE算法的基础上,平安科技自研了一套变奏体系——AVM自动变奏体系,该体系可在大型管弦乐和声、配器、副调等多维度变奏中起到核心作用。

除了AVM自动变奏体系,这首AI交响变奏曲在专家规则模型以及音乐标签体系的使用上也具有很大的独特性。

在专家规则模型上,平安AI团队从节奏、和声、织体、配器等方面构建了专家变奏规则库以进行AI基础模型的训练。据负责人介绍,专家变奏规则库的训练实际采用深度学习和强化学习的联合方案,即根据音乐创作理论所描述的规则进行基础模型训练,再利用深度学习技术对音乐作品实现多维度的特征学习与提取,同时运用强化学习技术让机器初步掌握人类作曲的思考逻辑,学习乐曲变奏的手法。

当然无论是深度学习还是强化学习,AI基础模型训练都离不开平安多年来在音乐数据库上的积累。

该负责人在介绍时透露,作为AI作曲学习的数据基础,多年来,平安已经拥有歌曲库、创作规则库、歌词素材库、音乐评论库、人声声源库和乐器声源库六大数据库,囊括了百万量级作曲素材。

“本次AI交响变奏曲的创作,运用了数据库中的70万余首乐曲进行结构化训练,包含古典音乐、红歌、民歌等多类题材作品。”

即便如此,单靠专家规则模型,并不能保证乐曲的动听。

该负责人补充说,乐曲是否悦耳更多是主观层面的判断,容易受到听众所处环境、情绪、时代氛围等多方面的影响。如果乐曲创作只依赖客观的专家规则,作出来的音乐听起来会死板,而主观因素对规则的打破反而能产生真正意义上的创作。

因此,《我和我的祖国》AI变奏曲在创作过程中,该团队还建立了一套基于大量作曲家作品学习所构建的评价网络,“在接受主观评价的过程中,算法工程师也必须在场,因为他们需要根据专家意见来调整自己的算法模型”。

解决了主观与客观的听感问题,作为一首大型管弦乐,AI交响变奏曲还涉及了诸多音乐元素,比如情绪、风格、主题、发展手法、和声、曲式、对位、配器、调性、调式、拍号等等,因此AI训练还需要一个多维度的音乐标签体系。“因为创作团队需要依据经典作曲理论进行标签内容的设定,所以每个算法工程师至少要配备3个人辅助他打标签。”负责人表示。

最终平安AI团队基于人工精选数据集又开发了一套自动标注分析系统,尝试应用AI技术对音乐音频进行自动分析。

从决定以AI变奏曲的形式向新中国成立70周年献礼,到乐曲正式演奏,平安AI团队经历了大约4个月的时间。按照该负责人的说法,这个时长比人工耗时整整缩短了三分之一。

即便时间紧迫,在确认最终版的AI变奏曲之前,平安AI团队实际上由4个算法工程师做出了4个不同版本的变奏曲,“我们从前期4个版本中选出了较优的一版,在此基础上不断优化才有了大家听到的最终演奏版本。”

商业化尚需一段时日,目标是探索音乐智慧

《我和我的祖国》AI交响变奏曲的正式演奏已经结束,但这首曲子的问世在平安AI乐曲创作的整个探索历程上却是一个承上启下的关键点。

承上,平安AI将此次《我和我的祖国》AI交响变奏曲看作是团队过去在AI音乐创作上的一次总结。

实际上,从2017年平安人工智能研究院建立,平安AI就已经开始了在音乐创作上的探索,并拿下了两个国际大奖:

  • 2018年1月,利用人工智能语音领域优势,应用双通道LSTM网络与海量多维的音乐特征表达方式,平安的AI作曲系统在瑞士联邦理工学院举办的国际AI作曲大赛中拿下冠军。 
  • 2019年2月,平安科技又再次运用多层序列模型和高维度音乐特征提取方法进行AI作曲,并配合平安独创的AI作词模型,缔造AI流行歌曲《青春记忆》,荣膺全球AI艺术大赛一等奖。
  • 启下,AI交响变奏曲《我和我的祖国》曲目团队技术负责人认为,这首AI交响变奏曲其实是平安AI在交响乐创作上的首秀,是一个新的起点。

    “相比于平安AI在金融风控、智慧城市等方面的成果,平安AI在音乐作曲上的探索还处于婴儿阶段,商业化还需要一段时间,但我们对于AI音乐的应用场景已经有一些朦胧的设想。”该负责人坦言。

    钛媒体了解到,这位负责人所提及的对AI音乐创作的朦胧商业设想,主要包括三个方面:

    第一,满足用户对歌曲多样化的需求。

    从音乐专业的角度去看,人类创作音乐的精力是有限的,这些有限的音乐能够纳入流通体系的又少之又少,这个落差就是平安AI的机会。“我们希望未来人们可以用AI自己写歌,送给亲朋好友,而不是满大街都在放小苹果。”

    第二,让音乐更具个性化、场景化特性。

    该负责人解释道,人们听音乐的场景非常多,比如人们在餐馆的时候、开车的时候、购物的时候,AI是否可以根据这些不同场景中听歌人的心情、所处的位置、在做的事情来创作一首契合当前场景音乐?

    第三,反哺人类作曲家创作。

    平安AI认为,AI算法在创作更多的风格的音乐,探索不同的音乐类型流派上又很大的作用,甚至AI也可以帮助作曲家和科研人员去研究不同的既有的音乐风格和类型。

    如果不谈商业化,从更长远的角度来看,AI交响变奏曲《我和我的祖国》曲目团队技术负责人也提到,他在AI在音乐作曲上一个宏大的目标是,要探索人类的音乐智慧。

    “举个例子,像贝多芬,我们一般会认为音乐是感性的,但贝多芬其实是个非常理性的作曲家,他的每一部创作历程自己都有记录,证明这中间其实有些规矩可循。反过来,通过AI这样一个工具,我们有没有可能从贝多芬创作的曲子中找出更多规律呢?”

    AI算法通过对音乐巨匠的音乐分析可以找出经典名曲的创作规律,那么未来,AI是否可以再造一个贝多芬呢?要回答这个问题,不仅需要对人类音乐智慧的进行探索,更需要人类智慧再进一步,打开AI算法的大门。(本文首发钛媒体,作者/秦聪慧)

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    所属栏目: 人工智能 文体娱乐
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