人工智能會寫交響曲了 但藝術這門課還得繼續(xù)學習

要說今年最火的是哪首歌，非《我和我的祖國》莫屬。從田間地頭到繁華商場，從塞外邊陲到都市核心，從幼小孩童到耄耋老者……熟悉的旋律飄蕩在祖國大地的每個人心中。近日，一曲特殊的《我和我的祖國》在深圳音樂廳全球首演。能想象嗎，這首交響變奏曲的作者竟是AI。

如你所知，人工智能作曲已不是新鮮事，但AI首次創(chuàng)作交響變奏曲意味著什么，當音樂遇到AI將給我們的生活帶來哪些變化？

作詞作曲集中在流行音樂領域

“在1950年以前，行業(yè)中就有初步的研究，嘗試將人工智能與音樂結合。”平安科技人工智能專家、智能創(chuàng)作技術團隊總經(jīng)理韓寶強告訴科技日報記者，早期用于智能創(chuàng)作的方案，大多基于規(guī)則推理，智能音樂創(chuàng)作的多樣性十分受限，這亦源于人工智能技術在那個時代的局限性。

正如韓寶強所說，早在計算機剛出現(xiàn)的上世紀50年代，美國化學博士萊賈倫·希勒就在使用計算機工作時發(fā)現(xiàn)將程序中的控制變量換成音符后便可用來作曲，且曲子符合作曲法則。1957年，在萊賈倫的計算機上誕生了歷史上第一首完全由計算機“作曲”的音樂作品《Illiac Suite》。

近年來，隨著人工智能技術的發(fā)展，AI越來越多地進軍樂壇，甚至成為音樂宣傳中的時髦元素。2018年8月21日，美國網(wǎng)紅歌手泰琳·薩頓在優(yōu)兔（YouTube）上傳了單曲《Break Free》，據(jù)稱這是她和AI平臺共同創(chuàng)作的歌曲。

泰琳·薩頓寫了一段主旋律，放入AI平臺中，選擇情緒、樂器、節(jié)奏等參數(shù)，AI自動生成副歌、添加和弦，變成一首完整的曲子?？梢哉f，歌曲聽起來和專業(yè)音樂人制作的作品并沒有太大差別。

在2018年播出的《中國好聲音》中，來自清華大學的博士生宿涵和他的小伙伴們將專業(yè)技術和音樂結合，做了一個人工智能創(chuàng)作音樂的項目。他在節(jié)目中演唱的《止戰(zhàn)之殤》的主歌歌詞，正是他用人工智能寫出來的。

輸入“深淵、噩夢、絕望、戰(zhàn)爭”，AI就幫宿涵寫出了這版歌詞。雖然認為AI肯定沒有方文山這樣的作詞大家寫得好，但對于現(xiàn)階段的研究成果，宿涵已經(jīng)十分滿意：“我覺得AI還是有些金句的，比如‘諷刺掛滿美麗的太陽’，這句話放在反戰(zhàn)題材里感覺還是很有深度的一句話。”

韓寶強介紹，今年2月份一首完全由人工智能創(chuàng)作的詞曲作品《青春記憶》獲“全球AI藝術大賽”一等獎。這首歌的作曲模塊，通過訓練5萬首特定風格的流行樂作品數(shù)據(jù)，運用多層序列模型和高維度音樂特征提取方法，同步優(yōu)化曲式、和聲、配器等音樂要素，使樂曲具備青春昂揚的風格，并保持原創(chuàng)性和辨識度。

作詞模塊則采用基于動態(tài)規(guī)劃的序列生成模型，選取數(shù)十萬篇流行歌詞、現(xiàn)代詩歌等文學作品數(shù)據(jù)訓練出獨創(chuàng)的AI作詞模型，并關聯(lián)“青春”主題詞，使輸出歌詞在邏輯通順的基礎上兼具文學性、故事性與韻律感。

“總體來看，目前在AI音樂方面的嘗試，主要集中在流行音樂領域，或是對某些特定作曲家、音樂風格作品的分析和復現(xiàn)。當然，大家在技術上也各有獨特之處。”平安科技人工智能中心副總工程師、AI產(chǎn)品總監(jiān)姜凱英分析。

開始嘗試長篇交響樂作品

區(qū)別于目前AI作曲更多停留在單旋律、短篇幅的樂曲形態(tài)，此次交響變奏曲團隊通過人工智能實現(xiàn)了多聲部、廣維度，同時具備復雜性和經(jīng)典傳承性的長篇幅交響樂曲作品。

“創(chuàng)作過程中運用了多重技術模型，并首創(chuàng)了基于本次交響曲研發(fā)出的AVM自動變奏模型。”姜凱英說，具體而言，就是基于海量歷史音樂作品的數(shù)據(jù)庫和體系化的音樂標簽工程，通過深度學習和強化學習融合AI技術，運用自動變奏模型、音樂評價模型、專家規(guī)則系統(tǒng)，拆解樂曲音符組合空間，優(yōu)選最佳音樂片段，從而完成本次創(chuàng)作。

作為AI作曲學習的數(shù)據(jù)基礎，研究團隊搭建了包含歌曲庫、創(chuàng)作規(guī)則庫、歌詞素材庫、音樂評論庫、人聲聲源庫和樂器聲源庫六大數(shù)據(jù)庫，囊括了百萬量級作曲素材。

“本次AI交響變奏曲的創(chuàng)作，運用了其中70萬余首樂曲進行結構化訓練，包含古典音樂、民歌等多類題材作品。”韓寶強介紹。

同時，創(chuàng)作團隊依據(jù)經(jīng)典作曲理論進行標簽內(nèi)容的設定，打造了海量維度的音樂標簽體系，包含情緒、風格、主題、發(fā)展手法、和聲、曲式、對位、配器、調(diào)性、調(diào)式、拍號等各類音樂元素。值得注意的是，團隊還基于人工精選數(shù)據(jù)集開發(fā)了自動標注分析系統(tǒng)，嘗試應用AI技術對音樂音頻進行自動分析。

在模型運用層面，AI交響變奏曲《我和我的祖國》運用了AVM自動變奏模型。首先，在節(jié)奏、和聲、織體、配器等方面構建專家變奏規(guī)則庫進行基礎模型的訓練。而后采用深度學習和強化學習聯(lián)合方案，根據(jù)音樂創(chuàng)作理論描述規(guī)則進行基礎模型訓練，利用深度學習技術對音樂作品實現(xiàn)多維度的特征學習與提取，再結合強化學習技術讓機器初步掌握人類作曲的思考邏輯，學習樂曲變奏手法。

對機器進行深度學習和強化學習訓練的還有音樂評價模型，即基于大量作曲家的作品學習所構建的評價網(wǎng)絡。

韓寶強解釋，眾所周知，樂曲是否悅耳的評價標準相對主觀，然而作曲規(guī)則卻在音樂發(fā)展中逐步確立，形成了相對客觀的行業(yè)標準。因此，樂曲創(chuàng)造的過程中，需要在遵守主流審美的同時，兼顧作曲專家的評價標準。同時，為防止AI作曲生成規(guī)則過于自由，團隊在人工智能樂曲創(chuàng)作的過程中融入了包含和聲約束、對位約束、曲式結構約束等在內(nèi)的專家規(guī)則，讓AI作曲無限靠近樂曲原本體裁，并具備時代傳承的經(jīng)典性。

“我們認為，這次嘗試至少在人工智能以及音樂歷史上均具有一定開創(chuàng)性，并證明了人工智能在交響音樂上創(chuàng)作的可能性，給人工智能在高雅藝術領域帶來了極大的想象空間。” 韓寶強說。

或將帶動現(xiàn)象級產(chǎn)品出現(xiàn)

那么，AI創(chuàng)作音樂將會給普通人帶來什么，會給藝術帶來哪些變化？

“AI作曲的特點包括創(chuàng)作快捷，能夠將不同風格的樂曲進行融合、能夠學習及創(chuàng)作不同時期不同國家音樂風格的樂曲，賦予普通大眾更多的創(chuàng)作能力，而這原本僅屬于少數(shù)精英人群。” 姜凱英認為，從這一角度看，AI降低了藝術創(chuàng)作的門檻，未來人工智能在音樂創(chuàng)作、音樂鑒賞、音樂教育方面都會大放光彩。

目前，國內(nèi)外的多個團隊都在做AI藝術創(chuàng)作方面的嘗試。今年3月21日，巴赫生日的這一天，谷歌上線了“巴赫涂鴉”，根據(jù)谷歌的官方介紹，利用這個涂鴉，你可以隨意創(chuàng)作自己的旋律，涂鴉將用巴赫的風格來演奏你創(chuàng)作的作品。谷歌的研發(fā)團隊表示，上線這一產(chǎn)品，主要是為了讓音樂更好玩。

“因為音樂和藝術創(chuàng)作的多樣性，大家的聚焦點都有所不同，相信這對AI技術的發(fā)展，對人們進一步思考藝術創(chuàng)作的新方向，會帶來很多意想不到的空間和機會。”姜凱英認為。

好玩就有價值。“AI作曲可以在眾多需要音樂的場景中帶來價值，比如短視頻配樂、游戲配樂、影視配樂等，同時，由于它降低了普通大眾的創(chuàng)作門檻，可能會帶動現(xiàn)象級產(chǎn)品的出現(xiàn)。”韓寶強說。

總體而言，目前AI音樂創(chuàng)作還處于“嬰兒期”，還有很多問題等待大家去摸索嘗試。韓寶強謹慎表示，團隊后續(xù)會繼續(xù)在古典樂、流行樂、作詞作曲演唱等方面做更多的嘗試和突破。（操秀英）