Музыка

Эксперименты по применению кибернетики для анализа и синтеза музыкальных произведений ведутся давно, интенсивно и, на наш взгляд, весьма успешно. По этому вопросу имеется обширная специальная и популярная литература, например работы [107, 108, 101]. Писали об этом и авторы этих строк (см., например [87, 109]). Поэтому здесь мы ограничимся некоторыми общими и достаточно принципиальными вопросами.

По-видимому, неслучайно большое число работ в области "искусственного интеллекта" приходится на музыку. Во-первых, еще в конце прошлого века иногда утверждалось, что "в отношении формы есть прообраз всякого искусства". Во-вторых, музыка является удобной областью для экспериментирования потому, что число используемых ею символов невелико; это позволяет сравнительно легко составлять программы для ЭВМ, по которым машина производит переработку музыкальной информации. В-третьих, в связи с отсутствием - по крайней мере в явном виде - семантики музыка (инструментальная) рассматривается как форма такого языка, в котором "эмоция" отделена от "информации" (иногда при этом добавляют: "тогда как телефонная книга дает информацию без эмоций").

Наибольшую известность из отечественных работ в этой области получили исследования Р. X. Зарипова. В ходе моделирования некоторых функций композитора и музыковеда на ЭВМ им решались следующие задачи: программирование для сочинения машиной одноголосной мелодии; для сочинения песенного ритма (моделирование песенной мелодии); для гармонизации мелодий; для анализа решения задач по гармонии (здесь ЭВМ выступали в роли экзаменатора; и, наконец, для варьирования основной мелодии.

Не останавливаясь на вопросе подробнее, просто приведем перечень мелодий, сочиненных в разное время ЭВМ ("Урал", "Урал-2", "БЭСМ-6") по программам Р. X. Зарипова (рис. 9).

8 и 9. Соч. 1973 г. Сочинения ЭВМ БЭСМ-6 - вальс и марш несколько раз передавались по Всесоюзному радио. Мелодии 7, 8, 9 опубликованы в кн. "Управление, информация, интеллект" (М.; "Мысль", 1976).

В США известность получили исследования сотрудников Иллинойского университета Л. Хиллера и Л. Исааксона, которые провели серию экспериментов по сочинению музыки для струнного квартета. Работы другого американского, исследователя применений ЭВМ в области музыковедения М. Касслера стала теперь доступной советскому читателю благодаря выходу в свет труда [101].

А. Моль в том же сборнике [101], рассматривая перспективы "машинной музыки", разбирает четыре задачи: анализ природного звукового материала; анализ существующих музыкальных произведений с целью познания и формулирования правил, которые кладутся затем в основу модели (программы) композиции новых произведений (реализации этой задачи посвящены работы Р. X. Зарипова); создание абстрактных композиций на основе математических данных (т. е. создание совершенно ни от чего, кроме математики, не зависящих звуковых структур); разработка интегральной системы музыки, при которой ЭВМ выполняет одновременно функции композитора и исполнителя.

Рис. 10

При анализе работ различных авторов, связанных с синтезированием музыкальных мелодий или стихотворных отрывков, можно подметить некий общий подход к решению этой задачи, схематически показанный на рис. 10. Первоначально анализируется некоторое множество произведений данного жанра с целью выявления характерного для них набора инвариантов - свойств, относительно которых данные произведения одинаковы. Ибо, как говорят люди искусства: "В наплыве ощущений существуют инварианты, представляющие собой то, что остается неизменным среди текучести ощущений, функционирующих взаимно или во времени. Это и есть "функциональные инварианты", являющиеся не чем иным, как законами природы" [ПО, с. 200].

В математике инвариантом называют функцию от преобразуемой величины, не изменяющую своего значения при данных преобразованиях; например, функция х² + у² + z² является инвариантом относительно начала координат при любых вращениях координатной системы. В произведениях искусства инварианты обнаружить нетрудно. Так, легко выделяются инварианты старинной итальянской стихотворной формы - сонета. Это - четырнадцатистрочное стихотворение, состоящее из двух катренов (четверостиший) и двух терцетов (трехстиший), написанных пятистопным (реже - шестистопным) ямбом. Рифмовка для катренов - две равнозвучные рифмы, опоясанные и смежные, а для терцетов - две или реже три рифмы, отличающиеся от рифм катренов. При наличии опоясанных рифм катренов третья строка первого терцета рифмуется со второй строкой второго терцета, а при перекрестной рифме в катренах первые две строки в терцетах имеют смежные рифмы, а последние строки терцетов рифмуются так ccd, ccd или cdc, ddc.

Ранее мы определили модель как систему, адекватную моделируемому объекту в отношении некоторых параметров, полагаемых существенными, и отличную от него по всем остальным параметрам, считающимся несущественными. В соответствии с этим моделирование можно представить в виде трех основных операций: введения существенного параметра (параметров) - выявленного инварианта или инвариантов; введения элемента случайности (иначе говоря, несущественных параметров); и отбора получающихся инвариантов. В данном случае эта схема моделирования имеет следующий вид.

Датчик (или генератор) случайных чисел выдает закодированные элементы содержания (слова при стихосложении, ноты в музыке). Случайность здесь выступает как источник нового. Хотя творчество далеко не исчерпывается случайностью, оно содержит ее в качестве одного из своих элементов. Вероятностное в нем органически сочетается с детерминированным (инвариантным) . Взаимодействие того и другого происходит при отборе вариантов, когда с помощью контрольных схем осуществляется проверка полученных альтернатив с точки зрения того, удовлетворяют ли они грамматическим, метрическим и рифмообразующим условиям (стихосложение) или - если моделируется сочинение музыкальной мелодии, - отвечают ли они правилам гармонии, контрпункта или определенным стилистическим требованиям. Только те варианты, которые прошли все эти фильтры - контрольные, схемы, запоминаются, выдаются на печатающее устройство, переводятся в нормальную запись в виде словесного или нотного текста и т. п. Но и после этого имеет место отбор, только его производит автор программы, который какие-то варианты отвергает, а какие-то предлагает для прослушивания или прочтения.

Ужесточая или облегчая требования к случайным вариантам, заложенные в контрольных схемах, можно изменить соотношение между степенью оригинальности и банальности в проходящих на печать вариантах. Очевидно, что повышение требований к инвариантности увеличивает сходство машинных результатов с проанализированным при отыскании инвариантов "традиционным" материалом, а значит, приводит к возрастанию "банальности" синтезируемых произведений. Снижение же этих требований влечет за собой повышение "оригинальности" получаемых результатов, что в каком-то смысле равноценно уводу их от понятности.

Возможно, что художественность произведения в некоторой степени зависит от умения достичь уравновешивания между банальностью понятного и оригинальностью нового. Всякая творческая личность (и имитирующая ее программа для ЭВМ) должна уметь хоть чуточку сместить ранее утвердившуюся "точку равновесия" между банально-понятным и оригинально-новым в сторону последнего. Однако слишком большое смещение такого рода может оказаться для искусства смертельным: "То, что ни на что не похоже, не существует"[103, с. 188]. Режиссер и художник Н. Акимов говорил: "внимание зрителя к тому, что делается на сцене, обусловливается двумя противоположными вещами: тем общим, что есть у каждого зрителя с происходящим на сцене, и тем различием, которое зритель видит между собой и своим опытом, с одной стороны, и сценическими впечатлениями-с другой ... Если зритель не видит на сцене решительно ничего для себя нового, ничего обогащающего его опыт, ... то, как бы трогательно ни напоминала ему сцена его повседневный быт, он даром теряет время в театре... В равновесии двух начал и заключается весь секрет "доходчивости" произведения".