AI がベートーベンの未完の交響曲第 10 番を完成させました。サウンドは次のとおりです

ドイツの作曲家ルートヴィヒ・フォン・ベートーベンが弦楽四重奏曲を指揮する、1810年頃。画家ボルクマンによって描かれた。

ルートヴィヒ・フォン・ベートーヴェンが 1827 年に亡くなったとき、彼の最高傑作として多くの人に知られる作品である第九交響曲の完成まであと 3 年となりました。彼は交響曲第 10 番の制作に着手していましたが、あまり前進できず、残されたのはいくつかの音楽スケッチだけでした。

それ以来、ベートーヴェンのファンや音楽学者は、一体何が起こったのかについて困惑し、嘆いています。彼のメモには、永遠に手の届かないもののように思われたにもかかわらず、何らかの素晴らしい報酬が記されていました。

今、音楽史家、音楽学者、作曲家、コンピューター科学者からなるチームの働きのおかげで、ベートーベンのビジョンが現実のものとなります。

私はプロジェクトの人工知能側を主宰し、ベートーベンの作品全体と創造的プロセスの両方を機械に教え込むクリエイティブ AI スタートアップの科学者グループを率いました。

ベートーベンの交響曲第10番の完全録音は、2021年10月9日、ドイツのボンで予定されている世界初演公演と同じ日にリリースされる予定で、これは2年以上の努力の集大成となる。

過去の試みは壁にぶち当たる

1817年頃、ロンドンのロイヤル・フィルハーモニー協会はベートーヴェンに交響曲第9番と第10番の作曲を依頼した。オーケストラ用に書かれた交響曲には 4 つの楽章が含まれることが多く、第 1 楽章は速いテンポで演奏され、第 2 楽章はゆっくりとしたテンポで演奏され、第 3 楽章は中速または速いテンポで演奏され、最後の楽章は速いテンポで演奏されます。

ベートーベンは 1824 年にこの作品を完成させ、その最後は時代を超えた「。」で終わります。

しかし、交響曲第 10 番に関しては、ベートーヴェンはいくつかの音符と書き留めたいくつかのアイデア以外には多くを残していませんでした。

ベートーベンの交響曲第10番の一部を再構築する試みは過去にもいくつかあった。最も有名なのは、1988 年に音楽学者のバリー クーパーが第 1 楽章と第 2 楽章の完成に挑戦したことです。彼はスケッチから 250 小節の音楽を織り交ぜて、彼の見解ではベートーベンのビジョンに忠実なものを作成しました。

しかし、ベートーヴェンのスケッチが乏しいため、交響曲の専門家はその第 1 楽章を超えることは不可能でした。

チームの編成

2019 年の初めに、オーストリアのザルツブルクにある音楽テクノロジーを推進する団体の理事であるマティアス レーダー博士から私に連絡がありました。同氏は、作曲家の生誕250周年を記念してベートーベンの交響曲第10番を完成させるためのチームを結成していると説明した。を認識していた彼は、AI がベートーベンの残した空白を埋めるのに役立つかどうか知りたいと考えていました。

その挑戦は困難に思えました。それをやり遂げるには、AI がこれまでにやったことのないことを行う必要があります。でも、やってみようと言いました。

その後、ローダーはオーストリアの作曲家ヴァルター・ヴェルツォヴァを含むチームを編成しました。 Intel の Werzowa は、ベートーベンが残したものと AI が生成するものを統合する新しい種類の作品をまとめる任務を負っていました。コンピューテーショナル ミュージックの専門家であるマーク ゴッサム氏は、ベートーベンのスケッチを転写し、彼の作品全体を処理して AI を適切にトレーニングできるようにする取り組みを主導しました。

チームには、ハーバード大学の音楽学者であり、偶然にも素晴らしいピアニストでもある も含まれていました。レヴィンは、モーツァルトとヨハン・セバスティアン・バッハによる 18 世紀の未完成作品の数々を紹介しました。

プロジェクトが形になる

2019年6月、グループはハーバード大学の音楽図書館で2日間のワークショップに集まりました。ピアノ、黒板、ベートーベンの既知の作品のほとんどを網羅したスケッチブックの束が置かれた広い部屋で、私たちはどのようにして断片を完全な音楽作品に変えることができるのか、忠実さを保ちながら AI がこのパズルを解くのにどのように役立つのかについて話し合いました。ベートーベンのプロセスとビジョンについて。

会場の音楽専門家たちは、AI が過去にどのような音楽を生み出したのかをもっと知りたいと熱望していました。私はAIがどのようにしてバッハ風の音楽を生成することに成功したかを彼らに話しました。しかし、これは入力されたバッハっぽいメロディーをハーモナイズしただけです。それは私たちがやるべきこと、つまり少数のフレーズから交響曲全体を構築することに及ばなかった。

2019年12月13日、ドイツのボンにあるテレコム本社で、人工知能を使用して作られたベートーベンの交響曲第10番の一部を演奏するピアノ奏者と弦楽四重奏団。 イナ・ファスベンダー/AFP、ゲッティイメージズ経由

一方、その部屋にいた科学者たちは、私も含めて、どのような種類の材料が入手可能なのか、専門家がそれらを使って交響曲を完成させる方法をどのように構想しているのかを知りたがっていました。

当面の課題は最終的に具体化しました。ベートーベン自身が書いたと思われるものを作成するには、ベートーベンの作品全体からの音符と完成した曲、および第 10 交響曲からの入手可能なスケッチを使用する必要があります。

これは大変な挑戦でした。私たちはスケッチを送り、ボタンを押して交響曲を吐き出すことができるマシンを持っていませんでした。当時利用可能なほとんどの AI は、未完成の音楽をさらに数秒以上続けることができませんでした。

私たちは、ベートーベンの創造的なプロセス、つまり、彼がどのように数小節の音楽を取り出し、それらを丹念に発展させて感動的な交響曲、四重奏曲、ソナタを作り上げたかを機械に教えることで、創造的な AI ができることの限界を押し上げる必要があるでしょう。

ベートーベンの創作過程をつなぎ合わせる

プロジェクトが進むにつれて、コラボレーションにおける人間側と機械側が進化しました。ヴェルゾワ、ゴッサム、レヴィン、ローダーは、ベートーヴェンの意図を理解しようとして、交響曲第 10 番のスケッチを解読して書き写しました。彼の完成した交響曲をテンプレートとして使用して、彼らはスケッチの断片をどこに配置するか、つまりどの楽章のどの部分に配置するかというパズルを組み立てようとしました。

彼らは、スケッチが交響曲の非常に活発な部分、通常は第 3 楽章の開始点を示しているかどうかを判断するなど、決定を下さなければなりませんでした。あるいは、一連の音楽が の基礎になっている可能性が高いと判断する場合もあります。これは、すべてが中心テーマを反映する部分を織り交ぜて作成されたメロディーです。

プロジェクトの AI 側 (私の側) は、さまざまな困難なタスクに取り組んでいることに気づきました。

まず、最も基本的なことですが、ベートーベンがやったように、短いフレーズ、あるいは単なるモチーフを取り出して、それを使ってより長く、より複雑な音楽構造を開発する方法を理解する必要がありました。たとえば、機械はベートーベンが交響曲第 5 番をどのように構築したかを学習する必要がありました。

次に、フレーズの継続も、スケルツォ、トリオ、フーガなど、特定の音楽形式に従う必要があるため、AI はこれらの形式を開発するベートーベンのプロセスを学習する必要がありました。

やるべきことリストは増えていきました。メロディー ラインを取得してハーモニーを合わせる方法を AI に教えなければなりませんでした。 AI は、音楽の 2 つのセクションを橋渡しする方法を学習する必要がありました。そして、AI は音楽の一部を終結させる部分である を作曲できなければならないことに気づきました。

最後に、完全な楽曲が完成したら、AI はそれをオーケストレーションする方法を見つけ出す必要があります。これには、パートごとに異なる楽器を割り当てることが含まれます。

そして、ベートーベンがそうするような方法で、これらのタスクを実行する必要がありました。

最初の大きなテストに合格する

2019 年 11 月、チームは再び直接会いました。今回は作曲家が生まれ育ったボンのベートーヴェン ハウス博物館でした。

この会議は、AI がこのプロジェクトを完了できるかどうかを判断するためのリトマス試験紙でした。 AI によって開発され、ベートーベンの第 10 番のスケッチを基にして構築された楽譜を印刷しました。博物館内の小さなコンサートホールで、ピアニストがジャーナリスト、音楽学者、ベートーベン専門家のグループの前で演奏した。

私たちは聴衆に、ベートーベンのフレーズがどこで終わり、AI による推定がどこから始まるかを判断するよう挑戦しました。それはできませんでした。

数日後、これらの AI 生成スコアの 1 つが によって演奏されました。ベートーベンの交響曲第 10 番のスケッチをよく知っている人だけが、AI によって生成されたパートがいつ入ったかを判断できました。

これらのテストの成功により、私たちが正しい軌道に乗っていることが分かりました。しかし、これらはほんの数分の音楽でした。やるべきことはまだたくさんありました。

世界に向けて準備完了

あらゆる点で、ベートーベンの天才性が迫り、私たちにもっと良くするよう求めてきました。プロジェクトが進化するにつれて、AI も進化しました。その後 18 か月にわたって、それぞれ 20 分を超える 2 つの楽章全体を構築し、オーケストレーションしました。

私たちはこの研究に対して、芸術は AI の立ち入りを禁止すべきであり、AI には人間の創造プロセスを複製する必要がないと言う人たちからの反発が予想されます。しかし、芸術に関して言えば、私は AI を代替品としてではなく、アーティストが新しい方法で表現するための扉を開くツールとして捉えています。

このプロジェクトは人類の歴史家や音楽家の専門知識がなければ不可能でした。この目標を達成するには、膨大な量の作業、そしてもちろん創造的思考が必要でした。

ある時点で、チームの音楽専門家の一人は、AI が毎日練習し、学び、どんどん上手になっていく熱心な音楽学生を思い出させると語った。

その生徒は今、ベートーヴェンからバトンを受け取り、交響曲第10番を世界に披露する準備ができています。

Ahmed Elgammal は、ラトガース大学コンピューター サイエンス学部の教授であり、ラトガース大学の Art & AI Lab の所長です。

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