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我是如何教我的电脑自己写音乐的

我想建立一个理想的合作者。我曾经感到惊讶吗?

在2013年4月的一个温暖的日子里,我坐在巴黎的一个朋友的厨房里,试图策划意外事件。我试图通过John Supko得到我的…

o在2013年4月的一个温暖的日子里,我坐在巴黎一个朋友的厨房里,试图设计意外事件。我试着让我的电脑自己写音乐。我想把它打开,把它吐出来,不只是任何愚蠢的小算法,而是美丽的、令人信服的、神秘的音乐;我应该为自己写的东西感到骄傲。厨房的窗户开着,当我听着孩子们在院子里玩耍的声音时,我想到了他们的声音旋律是如何与附近的鸟儿的歌声和在达莱尔街上的间歇的嗡嗡声形成偶然的对峙。

作为对这些白日梦的回应,我正在对我的软件做一些调整,这是一个混乱的坐姿,当我看到这一点时,我的直觉、自学的编程方法被背弃了。比尔·希曼刚刚上传了一批新的音频文件到我们的共享Dropbox文件夹。过去几年来,我一直与媒体艺术家比尔合作,讨论计算创新的各个方面。我把比尔的声音文件的文件夹和我自己的一些东西装进了软件,并让它滚动。这就是回到我身边的东西:

我兴奋不已。这正是我所希望的:电脑创造了我想听的迷人音乐音乐!-完全出乎意料地操纵我给它的音质信息。这首乐曲既有未来主义和怀旧色彩,也略带忧郁,而且十分微妙:即使是基本上使用声波碎屑的数字噪音样本,似乎也很敏感地融合在一起。它给了我一种明显的、略微迷失方向的感觉,电脑给我展示了一种关于我已经实践了20多年的艺术形式的重要而深刻的东西。这个脆弱、美丽的音乐对我来说是全新的,我想知道我还能从电脑中学到什么音乐可能性。

当我回到美国的时候,我在杜克大学的校园里的一个重新安置的烟草仓库里遇到了比尔,我们都在教职。我给他看了那些刺激我的音乐的软件过程。我们立即开始头脑风暴,认为计算机是一个成熟的合作者。我们想发明一种基于硅的生命形式来帮助制造仅仅是基于碳的生命形式的音乐是无法想象的。我们的理由是,计算机可以快速导航大量声波信息并返回我们从未想到的结果。如果我们能增加计算机提供令人信服的和不寻常的结果的概率,我们将基本上建立起理想的艺术合作者:奇迹般的发明,不知疲倦,无与伦比。

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比尔和我还有另一个你可以说的崇高目标。我们想关注人类和计算机的创造性过程。我们想展示它是如何相似的,它是如何不同的,以及这两个过程如何一起可以扩大艺术表达的范围。

正如比尔和我所看到的那样,人类创造力可以被定义为通过看似不相关的信息比特之间的不可预测的主观力量来建立联系。音乐特别适合作为创作过程的典范。人类作曲家有多方面的信息旋律,和谐,节奏在指尖。但是作曲家通常不会连续地写出曲子的旋律、和声和节奏。这些元素往往相互牵连,从作曲家的想象中涌现出来。比尔和我想效仿计算机中相关元素的有机涌现。

翻滚贝多芬:作者的软件系统的屏幕截图,它产生了奇怪的美丽,内翻,颠倒的音乐。Kyle Yamakawa照片

事实上,我们想表明计算机能有深刻的创造性,能做人类不能做的事情。对于人类历史的大部分来说,我们的创造性直觉与记忆密不可分:我们所说的灵感常常是我们过去在其他作品中所遇到的想法的混搭。计算过程使得可以通过产生不依赖于雷·库兹韦尔称之为人类大脑的3亿个“模式处理器”的结果来释放记忆,而不是创造性的冲动。根据Kurzweil的说法,所有的人类知识都可以还原为通过新皮层中的学习和经验来存储的信息模式。

想象一下,让一个人类作曲家用钢琴的白色音符写一首曲子,然后给电脑一个同样的指令。计算机不会花一辈子的时间来接受自愿和非自愿的音乐消费,也不会有一段作曲家在钢琴课上产生的那种肌肉记忆。此外,计算机不受口味和风格问题的困扰,也不倾向于做出错误的假设,从而绕过创新。当然,没有什么本质上是错误的。观察一个艺术家对另一个艺术家的影响肯定了艺术表现的公共方面,艺术家不在真空中工作这一事实。但也没有理由人类的创造力应该受到人类生理学的限制。

经过三年的讨论和实验,比尔和我制作了一张叫做“电子音乐”的专辑。SY性状. 它出现在过去的十一月,我们激动不已。纽约时报把它命名为“2014的顶级音乐录音”,称之为“情感和怪诞的美丽”。我们当然很乐意接受荣誉,但它并不完全属于我们。虽然我们创造了制作专辑的计算机系统,但我们对它似乎拥有的音乐智慧一直感到吃惊。


WE通过积累一个超过110小时的音频的庞大数据库开始,我们的软件系统最终将用来形成自己的作品的信息的集合。数据库的来源包括被丢弃的碎片的片段;现场录音;我们各自早期作品的录音;声学仪器样本,包括比尔和我在杜克州的一个美丽的斯坦威的录音;电子无人机;来自模糊的旧纪录片的音轨;以及在一个声音编辑器中打开PDF作为原始数据而产生的数字噪声。其中一个废弃的部分是我的打击二重奏的早期电子版本。海峡(2010)一部由Kenneth Koch同名诗歌创作的作品,现在只存在于一个声学作品中。我把电子轨道从上掉下来。海峡比尔,谁把它切成小片的声音。

首先,我们把任何想要的东西放入数据库中。然而,经过一段时间后,我们发现,我们正在制定一套不言而喻的标准。我们定期调查数据库内容,删除那些让我们感到不对劲的东西。下面是几个幸存下来的声音文件的例子:

这些声音文件因为他们有神秘的诱惑而被砍掉了。它们含有旋律或韵律信息的内核,足够宽敞,可以与其他样本集成。我还应该提到,这些样本本身可能是从数据库中的其他声音文件生成的。我们通过从现有的数据库中生成新的样本,给数据库添加了一定程度的自引用性。

我们知道,无论我们把什么信息放入数据库,都会对它产生的音乐产生真实但不可预知的影响。每一个样本都可能随时被系统选择,但不可能知道何时可能发生。通过将样本组织成大致相同大小的无人机、旋律、和弦、节奏、噪声等,我们将能够最大化系统输出的多样性。经过大约三年的囤积音频,我们终于感到满意的是,数据库包含了正确的数量和混合的样本。我们可以开始认真思考需要什么样的软件过程来从我们广阔的声音世界中提取完全的、疯狂的潜能。

那么,我们是如何得到我们现在称之为BelangsStRiTs的系统来合成音乐而不是简单地输出随机声音的呢?我最简单的方式来描述背后的设计思维特征是简单的绕道进入青蛙世界。

我们想发明一种基于硅的生命形式来帮助制造仅仅是基于碳的生命形式的音乐是无法想象的。

有一天,当我和比尔讨论我们项目的某些方面时,他提到了一个由美国认知科学家Jerome Lettvin和智利生物学家和控制论者Humberto Maturana撰写的1959个纸业公司,题目是“青蛙的眼睛告诉青蛙的大脑。”我感兴趣的文章的一部分描述了复杂的视觉现象是如何从四个简单的操作符的一致性中产生的,即青蛙视觉神经的纤维,它能探测物体在视野中的对比度、凸度、运动和调光。孤立地,每一束纤维传递给青蛙大脑的信息并不令人兴奋。但是在射击的同时,他们产生了青蛙周围环境的合成图像,允许青蛙跳跃、游泳和捕猎。

这就给了我一个想法,把Brimessx特性构建成许多微小的软件功能的网络,就像我读到的两束光纤一样排列。我很着迷,像视觉一样神奇的东西可能来自于连接简单的二元过程,如光/暗探测。当然,汽车引擎也是这样工作的,如果不那么神秘:火花塞点火,活塞移动,你就会到达你要去的地方。通过这种生物迂回的迂回,我对Beligss'性状的思考转向机械类比。我想到了一些独立的软件过程,它们把承载特性作为小机器,每个机器都执行一个简单的任务,这有助于创造更大、更复杂的计算机生成音乐的目标。

心理机器音乐:作者John Supko(上文)写道:“我渴望在我离开之后,能够不断发展和重塑自己的作品。”John Supko的礼貌

也许这些机器中最基本的例子就是简单地确定声音文件的持续时间的那种。在装扮之前,性状可以做任何有吸引力的样品,它必须知道它有多长。一些机器只对给定样本的一部分进行操作,随机选择它所要播放的部分的起始点和端点。例如,如果一个声音文件只有22秒长,我们就不希望系统在22秒钟内播放任何东西,因为没有任何东西可以播放。一旦Buffigsx特性知道它处理的文件的大小,它就可以把这些信息传递给其他有意思的事情的机器,比如根据精确计算的持续时间从所选择的文件中创建奇怪的节奏循环。

在Burnssx特性的开发阶段,我通常使用流行的可视化编程语言Max/MSP对系统的某些方面进行编码,并将其显示给比尔。例如,也许我们正在为系统平稳地从一种节奏模式过渡到另一种模式。我们将加载一些声音文件,并听计算机正在做什么。然后我们试图找出如何改进它,也许过渡功能太快或太慢,或进一步阐述它。为了让你们知道这些头脑风暴会议是什么样的,我会把刚才给你们看的那些声音文件输入到这个系统的早期版本。让我们看看会发生什么。

在这一点上,比尔会想出一百万个新点子,他会喋喋不休地说,急速射击,当我蹲在我的笔记本电脑上试图把这该死的东西关掉:也许这个系统可以检测出它所写的音调信息,然后召集协调无人机或组成新的对位旋律的银行。也许系统可以记录自己,然后把这些记录传回系统,自动化生成过程?我会感到困惑、不知所措和狂野。然后我回家,拼命地把比尔的一些精彩的建议融入到这个系统中。然后我们再见面,重复整个练习。


W当软件开始时,我们终于吐出了我们所喜欢的“初稿”的成分,这意味着我们既感觉到音乐的结构完整性,又有进一步发展的潜力,我们开始介入计算机的合作者,以便使“草稿”完成。我们的方法是保持计算机惊人的创造力,但以一种人类(至少目前)的方式来改进它。例如,如果我听到某个旋律,一个对我有情感吸引力的和弦进程,我会在混合中引起注意,重复它并在必要时进一步发展它。如果有可能发生激烈的进攻或高潮,我会尝试把它带出来。比尔也进行了类似的干预。所有26个轨道SY性状是这个三角协作过程的结果。这里有一个题为“诗意的正义”

为了培育涌现和新的联系,我们在BurnssSy性状中创造的最通用的小机器之一就是我们称之为“生成性活套”的机器,我们称之为“机器生成”,因为它能实时生成自己的节奏轮廓。每次BuffigsSy特性触发套接字时,它扮演加载到它的声音文件的不同片段。这确保了活套不会完全重演。所选段的持续时间可以是固定的或可变的。如果套接字被设置为找到一个新的片段,只要它完成播放前一段,一个微妙的节奏可以无限期延长。取决于声音文件的性质和长度,以及所选片段的平均长度,由此产生的效果可以从细微的起伏到相当剧烈的痉挛。

生成的活套的几个副本可以捆绑成一个更大的设备,我们称之为引擎。在一个这样的发动机中,可以在五个不同的样本上同时操作多达五个活套的输出,即刻产生复杂的复调纹理。

与生成的活套引擎的连续多层次纹理不同,另一个引擎包括机器,每个机器在数据库中寻找少量的声音,我们称之为碎片引擎,可以在交替中播放多达五个不同的片段,以产生不可预知的节奏模式。用于创建模式的声音文件的数量、从每个文件中提取的片段的持续时间、每个片段的回放方向(向后或向前)以及每个片段的播放顺序都受到系统做出的离散决定。Burnssx特征也可以决定(或设置)模式,其中所有的声音片段都具有相同的持续时间,这将产生或多或少的规则节奏感,或者随机决定每个片段的长度,产生许多陌生、不对称的凹槽。

BurnssSy特性有两种基本方法,用于将由其各种组件产生的音频集成为“最终”混合。一种方法相当于计算机控制混合板,决定哪些推进器要升压,哪些衰减器要衰减。以这种方式,来自一个发动机的音频的离散信道可以被另一个引擎的音频通道取代。一个声音同时消退,另一个声音消失,也可能以不同的速度,从不知不觉的渐变到几乎瞬间。机器的整个子集致力于管理这些混合板功能。这些机器检测声音何时通过一个他们控制的通道,并决定消退它。

计算机不仅能处理比人类更多的信息,而且也会被味觉和风格的问题所包袱。

另一种方法则是将其重新组合成实时的音乐。比尔想给系统记录自己的能力,然后以各种方式修改记录,将修改后的版本添加到它正在制作的音乐中。单程Bayssx特性可以通过改变播放速度来修改它的录音。这不仅改变了记录中材料的音高,而且如果回放速度非常慢,或者产生躁狂声响,如果录制速度显著加快,也有可能产生静态、无人机效果。Burnssx特征还可以在规则或不规则的时间间隔中回放其自我记录的部分,从而在音乐纹理中产生特殊的感叹词。在任何时刻,每个感叹词的速度都可以被修改。通过链接这两个简单的功能回放时间间隔和回放速度,出现了更动态的结果。音乐并不是简单地机械地重复,它的模式具有奇怪的小异常,例如碎片和音调变化,这产生了兴趣。

当我们听这些操作的结果时,我们把声音加载到BurnssSy特性中,比尔和我相信我们已经接近了工程意外的梦想,或者至少增加了频率。为了了解我们的意思,这里是一个新的“草稿”组成,特别是为鹦鹉螺通过Burnssx的当前版本特征。我一直在演示系统的组成部分的能力。这个简短的记录将给你一个概念,当所有的部件机器连接在一起时,轴承特性可以做什么。你也可能会听到为什么我们认为这些“草稿”成熟了人类音乐家的进一步发展。我们的合成过程总是这样开始的,通过打开Burnssx特性,并跟随我们无法想象的结果。

你听到的口语单词是比尔写的长篇文章的片段。SY性状作为对Kenneth Koch诗歌“海峡”的回应,这激发了我早期的打击二重奏。在每一个新的组成的开始,它产生,BaysIsSy性状选择一个文本片段记录,阅读由比尔,作为标题,以及提示性提示,以颜色听众的音乐体验。

我所描述的大部分生成过程都使用某种形式的重复。重复的动态处理是设计特征的一个主要方面。在音乐中,与大多数人类表达形式一样,重复被用来区分重要的事物和不那么重要的事物,它是作曲家如何阐述意义并由听众感知的。在莫扎特钢琴奏鸣曲中,音乐的主题构建块是可识别的,因为它们通常是作品中最显著的重复元素。这并不神秘。这正是你所期望的。什么然而,神秘的是重复的比例的变化材料,思维过程,导致作曲家发散从重复的模式,以介绍一个新的细节。事实上,这种新的细节可能通过重复来在结构上变得重要。

Burnssx性格在音乐中产生的重复和变异的比例,但以奇特的,即兴的方式。也许更重要的是,这个系统的细节表明,比尔和我的作品在任何科学或技术标准上都取得了艺术效果。在试图利用计算创造力,我们从来没有希望有一天取代我们作曲家的希望。一旦我们开始对系统的输出感到高兴和惊讶,我们就可以不再假装是计算机科学家,而是专注于制作怪异音乐的业务。

Tenax,Dorazio Piero,二十世纪,1964岁。蒙达里投资组合/贡献者


我和我都很喜欢这篇作文。它常常是奇怪的美丽,内翻,颠倒的音乐,激励我们作出令人惊讶的细节,我们自己的设计。系统的创造性使我们能够以不同的方式使用我们自己的创造力。当我们不喜欢什么样的特质出现时,我们就简单地把它扔掉,要求更多,没有什么不好的感觉。

比尔和我总是计划完善我们自己的作品。目前,Bayssx性状根本无法观察它所做的事情并做出价值判断。它听不到,说:“太神奇了!我想做更多的事情!“我们为自己保留了这个角色,因为我们的最终目标是为人类提供醒目的原创音乐。此外,把人类的创造力改编成电脑奇特的音乐材料本身就是一种教育。

我们对人类干预计算机工作的强烈感受不应暗示我们对继续发展承载能力的能力不感兴趣。相反,还有很多令人兴奋的工作要做。就我而言,我渴望在我离开后,能够不断发展和重塑自我的作品。在一定程度上,比尔和我已经完成了这一目标。我们可以在房间里安装装饰品并无限期地打开它,确信它不会再重复它自己。但我们可以比简单地保证不断的、无止境的发明更进一步。给系统一种自我意识是显而易见的下一步。

从理论上讲,每一个做出决定的人都可以编纂、记录和分析。这些决策的例子可能包括:选择的声音文件(以及它们的哪些部分)、声音文件包含的频率或音调、同时播放的机器的数量以及音乐纹理的结果和谐。从这些信息中,给予熊的特征是相对容易地开发出类似于它自己的口味的东西,赋予其过去行为的价值,并允许它在任意时候任意增加或减少,然后最终以历史先例的重量在未来的组合物中重复这些行为。

最终,比尔和我用Burnssx特性写的音乐告诉我们,计算确实可以补充人类创造力,带来令人兴奋的结果。在未来,人类将继续成为他们艺术品的仲裁者,但是选择从原始信息中衍生出的计算机生成材料的选择——一系列的和弦、图像、舞蹈动作,只会用来丰富艺术实践。此外,技术将增加其潜力,以发现意想不到的,在看似不同的信息领域之间的电连接。远离人性化的艺术,发展人类表达范围的技术过程的发展遵循着人类深刻的轨迹。在这种技术的帮助下发展起来的艺术作品,反过来,将更加密切地反映出狂热、混乱、贪婪的人类思维。


约翰素夫科Hunt是杜克大学音乐系的助理教授,他和比尔•希曼共同指导媒体艺术+科学计划中的应急实验室。苏菲科的音乐可以在新的阿姆斯特丹和棉织品标签上听到。

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