macchina di intelligenza artificiale nella musica

L’intelligenza artificiale promette enormi sviluppi in ogni settore delle attività umane a livello industriale, economico e sociale. E nella creatività? Nei settori dei contenuti testuali, pittorici e artistici l’Ai sta facendo passi da gigante, ma è nella musica la sfida più grande. Per scienziati e programmatori l’incredibile varietà del linguaggio delle sette note è un fertile terreno di ricerca dove sperimentare nuove soluzioni a metà tra reale e virtuale.

Tra musica e intelligenza artificiale si tratta di sviluppare nuove sinergie attraverso sistemi e software programmati innanzitutto per apprendere quanto di buono creato dall’uomo. Una volta compresi i meccanismi di elaborazione del linguaggio musicale con il metodo dell’apprendimento automatico, macchine e computer possono provare a loro volta a creare musica o addirittura a comporre canzoni di successo.

Indice

Musica e intelligenza artificiale

L’intelligenza artificiale nella musica non ha certo l’obiettivo di sostituire i musicisti in carne ed ossa. L’interazione uomo macchina riguarda tutti i settori industriali della produzione di prodotti ma anche di contenuti e servizi. Per questo vi lavorano tutti i giganti del web proponendo nuove sfide che sono una scommessa per il futuro. L’obiettivo degli scienziati è imitare e potenziare il funzionamento del cervello umano per utilizzi che vanno dall’industria alla medicina.

Alla sfida tra musica e intelligenza artificiale sono interessate le più grandi società al mondo che producono e distribuiscono contenuti. Lo streaming è un campo di battaglia ideale per mettere a punto nuove tecnologie che consentono di capire i gusti musicali degli utenti e suggerire nuove canzoni a partire dai principi dell’apprendimento automatico. Se gli algoritmi intelligenti in futuro forse riusciranno a generare musica su misura per ogni utente, oggi la sfida è più prosaicamente conquistare nuovi utenti.

L’analisi dei dati è il settore in assoluto più utilizzato dell’intelligenza artificiale anche in campo musicale. Esistono decine di startup che usano sofisticati algoritmi per scoprire i segreti delle composizioni in modo da semplificare la vita del pubblico per trovare e offrire canzoni simili, oppure per sincronizzare video con brani ad hoc, oppure per crearne di nuovi o predire i brani di successo.

Apprendimento automatico e musica

Quando si parla di musica e intelligenza artificiale il primo passo è cercare di ridurre le funzioni cognitive dell’ascoltare musica a modelli matematici e riproducibili mediante algoritmi. Il meccanismo si chiama apprendimento automatico ed è alla base di tutti i sistemi di Ai. La macchina impara dall’uomo i processi logici e creativi per poi essere in grado di agire in modo autonomo.

Questa tecnologia apre una serie di interrogativi sul futuro dell’uomo in ambito sociale ed economico, ma è anche un valido metodo per comprendere i meccanismi della creatività. L’apprendimento automatico si può applicare in tutti i settori umani, ma analizzare il linguaggio musicale e scoprire i segreti dei grandi compositori sembra affascinare molto gli scienziati.

I meccanismi creativi della musica destano interesse anche perché i ricercatori non amano le cose semplici. Comporre musica singnifica utilizzare il cervello su più livelli di intelligenza, sensibilità, destrezza e fantasia. Etichettare la musica è molto più complicato che interpretare scrittura o immagini. Il tempo scorre e la durata di ogni singola nota si intreccia con altezza, timbro, dinamica e mille altri parametri che riguardano le emozioni e la vita.

Comporre con intelligenza artificiale

Creare arte e musica potenzialmente interessanti tocca settori che vanno dalla scienza alla matematica fino all’arte e alla creatività. L’uomo fin dall’antichità è sempre stato attratto dal rapporto esistente tra suoni e matematica, ma Pitagora non poteva certo immaginare che i teoremi servissero a comporre musica. D’altronde come negare che qualsiasi evoluzione anche in abito artistico faccia riferimento a quanto è avvenuto prima?

Per ogni buon artista ovviamente non si tratta solo di copiare, ma di sfruttare l’esperienza per creare qualcosa di nuovo. Per gli scienziati la sfida più complicata tra musica ed intelligenza artificiale e apprendere le regole della scrittura musicale per comporre canzoni in modo autonomo con melodie e accordi in ogni stile. FlowMachine è un progetto sviluppato nei laboratori della Sony che cerca ad esempio di capire il segreto dei successi della musica pop.

Il sistema ha scansionato circa 13.000 spartiti con melodia e armonia (accordi) di diversi stili e compositori, dalla musica jazz al pop fino alla musica brasiliana. Nell’esperimento ha preso parte anche un compositore in carne ed ossa, Benoît Carré, che ha chiesto alla macchina di creare un brano originale prendendo come modello i Beatles. Successivamente la canzone è stata arrangiata e prodotta in studio: il risultato lo si può ascoltare nel video qui sotto.

Daddy’s Car è la prima canzone creata dall’intelligenza artificiale con la collaborazione umana. Bella o brutta, divertente, emozionante o inutile? Giudicatelo voi. Che non si tratti di uno scherzo lo dimostra anche il fatto che il progetto è diventato un album completo proposto in concerto dallo stesso artista. Composto da un’ampia varietà di stili e melodie ispirate anche a compositori del calibro di Cole Porter, George Gershwin e Duke Ellington.

Generatore di musica automatico

I generatori di musica automatica sono progetti che sfruttano l’intelligenza artificiale per creare nuove canzoni. Magenta di Google utilizza le tecnologie innovative di apprendimento automatico già maturate nei servizi di ricerca, pubblicità, traduzione o riconoscimento vocale che offrono risultati ancora prima che siano richiesti. Nello sviluppo il Google Brain Team ha coinvolto artisti, programmatori e creativi in una piattaforma di lavoro comune open source TensorFlow.

In un generatore di musica automatico gli algoritimi imparano per poi cercare di dire la loro. Il risultato lo potete ascoltare qui: la melodia funziona a sprazzi ma non riesce ancora a costruire un discorso narrativo che abbia una forma compiuta di una qualche durata nel tempo. Per ora la sfida dell’intelligenza artificiale nella musica non sembra avere grande valenza artistica. Nelle macchine tutto è affidato a qualche forma di casualità e probabilità matematica.

Wolfram Tones è un altro generatore di musica casuale automatico online sviluppato da Stephen Wolfram, autore del libro New Kind of Science e del popolare software Mathematica. Alla base del progetto c’è l’apprendimento automatico e le musiche composte in diversi stili rock, classica, jazz si possono ascoltare online o salvare gratis su computer decidendo una gran quantità di parametri come tempo, velocità, strumenti da utilizzare e molto altro.

Classica e contrappunto automatico

Gli esperimenti tra musica e intelligenza artificiale non riguardano solo il pop ma anche la musica classica. MusicNet è un software sviluppato dall’Università di Washington per comprendere la struttura delle opere dei grandi compositori del passato a cui è stata aggiunta anche una funzione predittiva. L’algoritmo può anticipare le note di una registrazione, o completare una composizione nel caso si tratti di un brano incompiuto.

In una prima fase di apprendimento MusicNet ha analizzato 330 registrazioni di musica classica trascrivendo passaggi e strutture dei brani utilizzando una una tecnica chiamata dynamic time warping. Dopo avere annotato un totale di oltre 1 milione di tag, il processo musicale è stato trasformato in algoritmi che non solo riconoscono, ma sono anche in grado di creare musica sulla base di queste esperienze di ascolto.

A.I. Duet è un altro esperimento che mostra come il computer sia già in grado di rispondere in tempo reale ad una melodia suonata al pianoforte da un musicista, come nella pratica del contrappunto musicale. Questa capacità, sviluppata dai compositori nel corso della storia della musica già a partire dal 1400 e poi definita in modo definitivo da Bach con l’Arte della Fuga, consiste nel rispondere a una o più melodie “nota contro nota” combinando più frasi musicali.

Tipici esempio sono il Canone di Pachelbel in D, ma anche Bach, Mozart, Beethoven, Brahms sono stati veri maestri di questo modo di comporre. L’intelligenza artificiale può analizzare facilmente qualsiasi brano in modo da trovare le parti che suonino meglio tra loro, per poi creare una nuova versione del brano. Il risultato non sempre è soddisfacente, ma a volte c’è qualcosa di interessante e divertente specie se si pensa che si tratta di musica composta da un computer.

Creatività e intelligenza artificiale

Ci sarà un momento in cui i sistemi come Magenta e quelli sempre migliori che arriveranno in futuro si batteranno ad armi pari con Bach, Beatles, John Coltrane e Jimi Hendrix? Oppure i compositori a corto di idee potranno trovare negli algoritmi validi assistenti per inventare melodie o completare brani autonomamente? I ricercatori non negano anche opportunità artistiche, ma comporre canzoni belle o intelligenti non è lo scopo dell’intelligenza artificiale.

Gli scienziati viceversa sostengono che la capacità di comprensione delle macchine offrirà più potere agli artisti. L’intelligenza artificiale nella musica può semplificare la vita ai concertisti, ad esempio trascrivendo automaticamente la partitura di concerti dal vivo con un tasso di errore del 4%, oppure può classificare gli strumenti utilizzati in una registrazione e completare le opere incompiute del passato.

La possibilità di classificare i brani musicali in modo dettagliato consente ai servizi di streaming di raccomandare brani simili a quelli preferiti, oltre a basarsi sul filtraggio collaborativo o su metadati che comprendono ad esempio il nome dell’artista e i tag di genere. Siamo solo all’inizio. È inutile negare che l’apprendimento automatico sta aprendo nuovi orizzonti anche nel settore musicale.

C’è anche un aspetto etico che riguarda i contenuti: se un software potrà comunicare o emozionare, lo farà sulla base di quale dati e scelti da chi? Volenti o nolenti tutti ci abitueremo a dialogare e interagire con le macchine sia a livello fisico che virtuale. Cosa potrà accadere e fino a che punto la tecnologia potrà influenzarci? Sono domande che non riguardano solo musicisti e compositori, ma pongono seri interrogativi anche sul ruolo dell’umanità sulla terra.

Sarebbe quindi un errore pensare che i generatori di musica automatici visti in precedenza siano semplici esperimenti per programmatori e scienziati. Non perchè un’opera creata dall’algoritmo è stata battuta da Christie per quasi 500 mila dollari, ma perchè tutti i giorni facciamo già uso dell’intelligenza artificiale quando utilizziamo lo smartphone sui servizi online. Gli algoritmi apprendono già ogni nostra abitudine e poi ci offrono ciò che desideriamo coadiuvati dai vari assistenti virtuali tipo Siri, Cortana o Alexa. Non suonano ma promettono miracoli: reali o virtuali?