L’apprendimento automatico studia i segreti dei grandi compositori per modellare algoritmi matematici in grado di creare musica con l’intelligenza artificiale. I generatori di melodie automatici sono già una realtà: nel futuro potranno sostituire la creatività umana?

L’intelligenza artificiale promette enormi sviluppi in ogni settore umano a livello industriale, economico e sociale. E sul piano culturale e della creatività? Nei settori dei contenuti testuali, pittorici e artistici si stanno facendo passi da gigante, ma è nel creare musica la sfida più grande. Per scienziati e programmatori la varietà del linguaggio delle sette note è un terreno fertile su cui sperimentare nuove soluzioni a metà tra reale e virtuale.

Per creare musica con intelligenza artificiale si tratta di sviluppare nuove sinergie attraverso sistemi e software programmati 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 creare brani originali o addirittura a comporre canzoni di successo.

Indice

Musica e intelligenza artificiale

L’intelligenza artificiale ha fatto il suo ingresso in tutti i settori della produzione e distribuzione di prodotti, contenuti e servizi. L’obiettivo è imitare e potenziare il funzionamento del cervello umano per utilizzi che vanno dall’industria alla medicina. Cosa c’entra in tutto ciò la musica? Il tentativo di generare musica in modo automatico non è fatto per sostituire i musicisti in carne ed ossa.

I meccanismi creativi della musica destano interesse perché i ricercatori non amano le cose semplici. Comporre musica significa utilizzare il cervello su più livelli di intelligenza, sensibilità, destrezza e fantasia. Ma anche 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.

Approfondire il rapporto tra musica e intelligenza artificiale serve innanzitutto alle grandi società che producono e distribuiscono contenuti online. Lo streaming è un campo di battaglia ideale per mettere a punto nuove tecnologie. La sfida oggi è capire i gusti musicali degli utenti e quindi suggerire nuove canzoni e conquistare nuovi abbonati ma non è detto che in futuro gli algoritmi intelligenti potranno direttamente creare canzoni su misura per ogni utente.

Apprendimento automatico musica

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

L’analisi dei dati è un settore in crescita esponenziale in tutta l’industria e in assoluto anche il più utilizzato in campo musicale. Esistono decine di startup che programmano sofisticati algoritmi per scoprire i segreti delle composizioni. Lo scopo é semplificare la vita degli utenti per trovare e offrire canzoni simili, oppure per sincronizzare video con brani ad hoc, crearne di nuovi. Infine cioè che si spinge più in là fino ad aiutare i compositori a creare musica di successo.

L’apprendimento automatico si può applicare in tutti i settori umani, ma analizzare il linguaggio musicale e scoprire i segreti dei grandi compositori affascina molto gli scienziati perché oltre ai numeri ci sono le emozioni e le sensibilità. Non a caso oltre ad essere un valido metodo per comprendere i meccanismi della creatività, questa tecnologia apre una serie di interrogativi sul futuro dell’uomo in ambito sociale, culturale ed economico.

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

Creare musica con l’IA

La sfida nel creare musica con intelligenza artificiale è apprendere le regole della scrittura musicale, ma poi come ogni buon artista non è sufficiente copiare gli altri per produrre qualcosa di nuovo. FlowMachine è un progetto sviluppato nei laboratori della Sony per capire il segreto dei successi della musica pop e poi comporre canzoni in modo autonomo con melodie e accordi in ogni stile.

Il sistema ha prima scansionato circa 13 mila 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 Benoît Carré, un compositore in carne ed ossa che ha poi chiesto alla macchina di creare un brano originale sul modello dei Beatles. Una volta avuta la melodia, la canzone è stata arrangiata e prodotta in studio.

La prima canzone creata dall’intelligenza artificiale con la collaborazione dell’uomo si intitola intitolata Daddy’s Car e la potete ascoltare qui sotto. Non è uno scherzo tanto che il progetto è diventato un album completo proposto in concerto dallo stesso artista che insieme agli algoritmi ha composto brani di vari stili. Ci sono melodie ispirate anche a compositori del calibro di Cole Porter, George Gershwin e Duke Ellington.

Generatore di musica automatico

I generatori di musica automatici 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. Per sviluppare il sistema il Google Brain Team ha coinvolto artisti, programmatori e creativi in una piattaforma di lavoro comune open source chiamata TensorFlow.

In un generatore di musica automatico gli algoritimi imparano per poi cercare di dire la loro. Ascoltando il risultato si capisce come la melodia funzioni a sprazzi ma non riesca ancora a trovare una forma narrativa compiuta 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 di musiche composte in diversi stili rock, classica, jazz. Le canzoni composte si possono ascoltare online o salvare gratis su computer decidendo una gran quantità di parametri come tempo, velocità, strumenti da utilizzare e molto altro.

Creare un contrappunto automatico

Gli esperimenti per creare musica con l’intelligenza artificiale non riguardano solo il pop ma anche la musica classica come dimostra il software MusicNet sviluppato dall’Università di Washington. Oltre a comprendere la struttura delle opere dei grandi compositori del passato, è stata aggiunta una funzione predittiva. L’algoritmo può anticipare le note di una composizion, o completarla 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 un 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 in cui il computer risponde in tempo reale ad una melodia suonata al pianoforte da un musicista, come nella pratica del contrappunto musicale. Questa capacità, sviluppata da compositori come Bach (che l’ha perfezionata con l’Arte della Fuga), Mozart, Beethoven, Brahms nel corso della storia della musica, consiste nel rispondere a una o più melodie “nota contro nota” combinando più frasi musicali.

Creatività e intelligenza artificiale

L’intelligenza artificiale può analizzare facilmente qualsiasi brano in modo da trovare 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. Ci sarà un momento in cui i sistemi visti in precedenza si batteranno ad armi pari con Bach, Beatles, John Coltrane e Jimi Hendrix?

Gli scienziati sostengono che la capacità di comprensione offerta dall’intelligenza artificiale servirà a rendere gli artisti ancora più creativi e liberi. Potrà semplificare la vita ai concertisti, trascrivendo automaticamente la partitura di concerti dal vivo con un tasso di errore minino (4%), oppure classificare gli strumenti utilizzati in una registrazione fino a completare le opere incompiute dei grandi compositori del passato.

Magari i compositori a corto di idee potranno trovare negli algoritmi anche dei validi assistenti per inventare melodie o completare brani autonomamente. Qualche idea di melodia originale potrà scalare le classifiche, ma non è questo lo scopo degli esperimenti. I ricercatori non negano anche opportunità artistiche, ma comporre canzoni belle o intelligenti non è lo scopo dell’intelligenza artificiale.

Musica, emozione ed etica

L’intelligenza artificiale nella musica oggi é usata principalmente dall’industria musicale. La possibilità di classificare i brani musicali in modo dettagliato consente ai servizi di streaming di raccomandare brani simili a quelli preferiti. Melodie e armonie funzionano meglio del filtraggio collaborativo o dei metadati che comprendono ad esempio il nome dell’artista e i tag di genere. Siamo solo all’inizio e c’è anche un aspetto etico che riguarda i contenuti.

Da chi saranno scelti i riferimenti estetici, culturali o politici delle canzoni se alla base della creazione di musica c’è un software? Se volenti o nolenti tutti ci abitueremo a dialogare e interagire con le macchine sia a livello fisico che virtuale, fino a che punto la tecnologia potrà influenzare la nostra libertà di pensiero? Queste domande non riguardano solo musicisti e compositori, ma riguardano da vicino il ruolo dell’umanità sulla terra.

Che creare musica e arte in modo automatico non sia solo un semplice esperimento di programmatori e scienziati lo dimostrano anche i 500 mila dollari spesi da qualcuno su Christie per un’opera creata da un algoritmo. Non c’è da stupirsi dato che tutti facciamo uso dell’intelligenza artificiale ogni volta che utilizziamo lo smartphone. Gli algoritmi apprendono ogni nostra abitudine e poi ci offrono ciò che desideriamo coadiuvati dai vari assistenti virtuali. Siri, Cortana o Alexa non suonano ma promettono miracoli: reali o virtuali?