كيف ساعد الذكاء الاصطناعي والموسيقا في حل لغز سيمفونية بيتهوفن العاشرة؟

Avatar
كتب بواسطة فراس التوبي

ترجمة وتحرير: فراس التوبي
المقال الأصلي: أحمد جمال، مدير مختبر الفن والذكاء الاصطناعي في جامعة روتجرز، نيوجيرسي.

https://theconversation.com/grace-a-une-equipe-de-musicologues-et-dingenieurs-la-symphonie-inachevee-de-beethoven-ne-lest-plus-169208

رحل لودفيغ فان بيتهوفن عام 1827، بعد ثلاث سنوات من إكماله السيمفونية التاسعة، والتي يعدّها الكثيرون أفضل ما أنجز. وقبل ذلك كان قد بدأ العمل في السيمفونية العاشرة، لكن تدهور حالته الصحية لم يسمح له بإكمال هذا المشروع الذي ظل في مرحلة المسودة.1

منذ ذلك الحين، تساءل علماء الموسيقا وعشاق بيتهوفن، وهم يتأسفون لعدم معرفة ما يمكن أن تكون عليه هذه السمفونية. أعطت النوتات الموسيقية التي تركها الأمل في نتيجة رائعة، لكن من الواضح أنه محكوم عليها بالبقاء بعيد المنال. لكن اليوم، بفضل عمل فريق من مؤرخي الموسيقا وعلماؤها والملحنين ومهندسي الكمبيوتر، ستتحقق رؤية بيتهوفن قريبًا ربما.

كنت مسؤولاً عن جانب الذكاء الاصطناعي (AI) من المشروع، فقد قدت فريقًا علميًا من شركة Playform AI2 الناشئة، والتي قامت بتعليم جميع أعمال بيتهوفن وعمليته الإبداعية.

أُصدر تسجيل كامل لسيمفونية بيتهوفن العاشرة يوم 9 أكتوبر 2021، وهو اليوم نفيه الذي أقيم فيه العرض العالمي الأول في بون، ألمانيا، تتويجًا لجهد استمر لعامين أو أكثر.3

حوالي عام 1817، كلفت الجمعية الملكية الفيلهارمونية في لندن بيتهوفن بكتابة سمفونيته التاسعة والعاشرة. غالبًا ما تحتوي السيمفونيات4، التي تكتب لأوركسترا، على أربع حركات: الأولى تؤدى بوتيرة سريعة، والثانية بوتيرة أبطأ، والثالثة بوتيرة متوسطة أو سريعة، والأخيرة بوتيرة سريعة. في عام 1824، أكمل بيتهوفن سمفونيته التاسعة، والتي انتهت بـ “أنشودة الفرح”.5

لكن في السيمفونية العاشرة، ترك المؤلف القليل وراءه، باستثناء بعض النوتات غير المكتملة وبعض الأفكار الموجودة على الورق.

صفحة من ملاحظات بيتهوفن لمشروعه السيمفوني العاشر. متحف بيتهوفن، بون ألمانيا

ظلت السيمفونية العاشرة لبيتهوفن بالفعل موضوع محاولات لإعادة الإعمار. في عام 1988، شرع عالم الموسيقا البريطاني باري كوبر في إكمال الحركتين الأوليتين. قام بتجميع 250 بارًا من الأجزاء الموجودة لإنشاء نسخة من الحركة الأولى6 التي عدّها وفية لبيتهوفن. لكن الرسومات المتشظية للغاية لم تسمح لمتخصصي السمفونية بتجاوز هذه الحركة الأولى.

في بداية عام 2019، اتصل بي الدكتور ماتياس رودر، مدير معهد كاراجان7، تهدف هذه المنظمة التي يقع مقرها في سالزبورغ، النمسا، إلى تعزيز الروابط بين الموسيقا والتكنولوجيا وكان في صدد تجميع فريق لإكمال السيمفونية العاشرة لبيتهوفن تكريما لميلاد الملحن الـ 250. بمعرفته بعملي على الفن 8الذي تم إنشاؤه بواسطة الذكاء الاصطناعي، أراد أن يعرف ما إذا كان الذكاء الاصطناعي يملأ الفراغات التي تركها بيتهوفن. ولمواجهة هذا التحدي الرهيب، كان على الذكاء الاصطناعي الشروع في عملية غير مسبوقة. أجبته أنني مستعد لتجربته فورا.

شكل الدكتور ماتياس رودر فريقًا من خلال دعوة الملحن النمساوي والتر وبرزوا، مؤلف التوقيع الموسيقي لعلامة إنتل التجارية9، وقد تم تكليفه بتكوين نوع جديد يدمج إرث بيتهوفن وإنتاج “IA”.
في غضون ذلك، أشرف المتخصص في الموسيقا بمساعدة الكمبيوتر، مارك جوثام ، على نسخ اسكتشات بيتهوفن ومعالجة عمله بالكامل بحيث تم تدريب الذكاء الاصطناعي بشكل صحيح.

ضم الفريق أيضًا روبرت ليفين، عالم الموسيقا بجامعة هارفارد. وكان عازف البيانو الموهوب هذا قد أكمل بالفعل العديد من الأعمال غير المكتملة لملحنين من القرن الثامن عشر، بما في ذلك فولفغانغ أماديوس موزارت ويوهان سيباستيان باخ10.

في يونيو 2019، اجتمعت المجموعة في ورشة عمل لمدة يومين في مكتبة الموسيقا بجامعة هارفارد. في غرفة كبيرة بها بيانو، وسبورة، وكومة من دفاتر بيتهوفن لأشهر أعماله، تحدثنا عن كيفية تحويل الأجزاء إلى عمل موسيقي كامل، وكيف سيساعد الذكاء الاصطناعي في حل هذا اللغز، مع البقاء وفيا للعملية الإبداعية ورؤية بيتهوفن.

أراد علماء الموسيقا الحاضرون معرفة المزيد عن الموسيقا التي أنشأها الذكاء الاصطناعي بالفعل وأخبرتهم كيف تمكنت من تأليف الموسيقا بطريقة باخ11، لكنها كانت مجرد تنسيق شبيه بموسيقا باخ تم إنتاجه من لحن معين. ولا علاقة لهذا بهدفنا الأساسي، وهو بناء سيمفونية كاملة على أساس بضع جمل موسيقية فقط.

على العكس من ذلك، أراد العلماء الحاضرون، بمن فيهم أنا، معرفة المزيد عن المواد المتاحة وكيف يخطط المتخصصون لاستخدامها لإكمال السيمفونية.

لقد أتت المهمة الملقاة على عاتقنا أخيرًا ثمارها. كان علينا العمل من الملاحظات والتراكيب التي أكملها بيتهوفن طوال حياته المهنية، والرسومات للسمفونية العاشرة، من أجل إنشاء شيء كان يمكن أن يكتبه بنفسه.

كان التحدي كبيرا. لم يكن لدينا آلة يمكنها هضم المسودات وبصق سيمفونية بضغطة زر. لم تتمكن معظم أنظمة الذكاء الاصطناعي المتاحة في ذلك الوقت من متابعة أغنية غير مكتملة لأكثر من بضع ثوانٍ. وكان علينا دفع حدود قدرات الذكاء الاصطناعي، والعملية الإبداعية لبيتهوفن في التدريس الآلي، وطريقته في البدء من عدد قليل من النوتات وتطويرها بدقة لإنشاء سيمفونيات مؤثرة وسوناتات ورباعية.

مع تقدم المشروع، تطورت الجوانب البشرية والتكنولوجية للتعاون. قام الفريق الموسيقي بفك رموز ونسخ اسكتشات السيمفونية العاشرة في محاولة لفهم نوايا بيتهوفن. باستخدام سيمفونياته المكتملة كنموذج، حاولوا تجميع قطع الأحجية معًا لمعرفة الحركة أو أي جزء من الحركة ينتمي كل جزء.

كان عليهم أيضا اتخاذ قرارات، بما في ذلك تحديد ما إذا كانت القطعة هي نقطة البداية للشيرزو، أي ممر حيوي للغاية في سيمفونية، عادةً ما يتم تضمينه في الحركة الثالثة، أو ما إذا كان الطاقم يشكل أساس الشرود، اللحن الذي تم إنشاؤه من خلال الجمع بين أجزاء مختلفة ترديدًا لموضوع مركزي.

واجه جانب الذكاء الاصطناعي في المشروع، الذي كنت مسؤولاً عنه، العديد من الصعوبات.

كان الهدف الأساسي هو إيجاد طريقة لتطوير عبارة قصيرة، أو حتى فكرة بسيطة، إلى هيكل موسيقي أطول وأكثر تعقيدًا، كما كان سيفعله بيتهوفن. على وجه الخصوص، كان على الآلة أن تتعلم كيف قام الملحن ببناء سيمفونيته الخامسة من الفكرة الشهيرة التي تتكون من أربع نغمات فقط.

علاوة على ذلك، ونظرًا لأن استمرار العبارة كان يجب أن يتبع شكلًا موسيقيًا معينًا، سواء كان شيرزو أو ثلاثي أو شرود، كان على الذكاء الاصطناعي أن يتعلم العملية التي اتبعها بيتهوفن لتطوير هذه الأشكال.

ثم كبرت القائمة: كان علينا تعليم الذكاء الاصطناعي تنسيق خط لحني وإنشاء استمرارية بين قسمين. أدركنا أيضًا أنه كان عليها أن تكون قادرة على تأليف الكودا، المقطع الذي يختتم المقطوعة. وبمجرد أن نحصل على تركيبة كاملة، يجب أن يعتني الذكاء الاصطناعي بالتنسيق، أي تخصيص أدوات مختلفة لأجزائها. كل ذلك وفق أسلوب بيتهوفن نفسه.

في نوفمبر 2019، التقى الفريق مرة أخرى، هذه المرة في بون، في نفس المنزل الذي ولد فيه بيتهوفن، الذي أصبح الآن متحفًا.

كان هذا الاجتماع بمثابة اختبار حاسم لاتخاذ قرار بشأن قدرة الذكاء الاصطناعي على جعل هذا المشروع يؤتي ثماره. قمنا بطباعة النتائج التي تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي من الرسومات التخطيطية لسيمفونية بيتهوفن العاشرة وعزفت على البيانو في قاعة حفلات صغيرة في المتحف أمام مجموعة من الصحفيين وعلماء الموسيقى وعلماء متخصصين في بيتهوفن.

طلبنا من الجمهور تخمين أين تنتهي جمل بيتهوفن وأين تبدأ استقراءات الذكاء الاصطناعي. لم يتمكنوا من معرفة ذلك.

بعد بضعة أيام، تم تقديم إحدى تلك المدرجات الموسيقية التي تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي بواسطة رباعي (4 عازفين) في مؤتمر صحفي12، فقط أولئك الذين لديهم معرفة وثيقة بأجزاء السيمفونية العاشرة تمكنوا من التمييز بين عمل الذكاء الاصطناعي وعمل بيتهوفن.

أظهر نجاح هذه الاختبارات أننا نسير على الطريق الصحيح. لكن ذلك كان مجرد بضع دقائق من الموسيقا. وكان لا يزال أمامنا الكثير من العمل.
كانت عبقرية بيتهوفن تحوم في كل مرحلة، وشجعنا ذلك على القيام بعمل أفضل. تحسن الذكاء الاصطناعي مع تقدم المشروع. على مدار الثمانية عشر شهرًا التالية، قمنا بتصميم وتنظيم حركتين كاملتين مدة كل منهما أكثر من عشرين دقيقة.

نحن ندرك ردود أفعال الرفض التي يمكن أن تواجه هذا العمل: سيقول البعض أن الفن يجب أن يظل بعيدًا عن متناول الذكاء الاصطناعي، وأن الذكاء الاصطناعي يجب ألا يحاول تقليد عملية الإبداع البشري. ومع ذلك، في المجال الفني لا أرى الذكاء الاصطناعي كأداة بديلة، بل كأداة تفتح آفاقًا جديدة للتعبير للفنانين.

لم يكن من الممكن تحقيق هذا المشروع لولا الخبرة البشرية للمؤرخين والموسيقيين. لتحقيق هدفنا، كان علينا توفير قدر هائل من العمل، ولكن كان علينا أيضًا أن نكون مبدعين.

قال أحد علماء الموسيقا في الفريق ذات مرة إن الذكاء الاصطناعي ذكره بموسيقي مبتدئ متحمس يتدرب كل يوم ويتعلم ويتحسن باستمرار. هذا الطالب، بعد أن تولى القيادة من بيتهوفن، أصبح بإمكانه تقديم السيمفونية العاشرة للعالم كله.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الهوامش:

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1071597/
  2. https://www.playform.io/
  3. https://www.youtube.com/watch?v=RESb0QVkLcM&t=218s
  4. http://professordeannaheikkinen.weebly.com/uploads/1/6/8/5/16856420/classical_music_form.pdf
  5. https://www.youtube.com/watch?v=hdWyYn0E4Ys
  6. https://web.archive.org/web/20090203234337/http://lucare.com/immortal/cooper.html
  7. https://karajan-institut.org/
  8. https://sites.google.com/site/digihumanlab/home
  9. https://www.youtube.com/watch?v=-ihRPi4wcBY
  10. http://journal.juilliard.edu/journal/95031/robert-levin-finishing-mozart
  11. https://arxiv.org/abs/1612.01010
  12. https://www.youtube.com/watch?v=Hu1GI0QNLSE
العدد الأخير العدد الخامس والعشرين بعد المائة ترجمات ثقافة وفكر

عن الكاتب

Avatar

فراس التوبي