首部AI交響變奏曲獻禮新中國成立70週年——AI+音樂會奏響怎樣的篇章

受訪者供圖

　　要説今年最火的是哪首歌，非《我和我的祖國》莫屬。

　　從田間地頭到繁華商場，從塞外邊陲到都市核心，從幼小孩童到耄耋老者……熟悉的旋律飄蕩在祖國大地的每個人心中。一曲特殊的《我和我的祖國》將於10月11日晚在深圳音樂廳由深圳交響樂團在全球首演，以別出心裁極具科技范的方式獻禮新中國成立70週年。

　　這一大氣磅薄的曲目以中國近現代發展史為脈絡，表現了自鴉片戰爭至今中華民族波瀾壯闊的發展歷程。能想像嗎，這首交響變奏曲的作者竟是AI。

　　沒錯，這是全球首部由人工智能技術創作的交響變奏曲。

　　如你所知，人工智能作曲已不是新鮮事，但AI首次創作交響變奏曲意味著什麼，當音樂遇到AI又將如何深刻改變我們的生活？

　　AI作詞作曲都不在話下

　　平安科技資深人工智能專家、智慧創作技術團隊總經理韓寶強告訴《科技日報》記者，在1950年以前，行業中就有初步的研究，嘗試將人工智能與音樂進行結合。“早期用於智慧創作的方案，大多基於規則推理，智慧音樂創作的多樣性十分受限，這亦源於人工智能技術在那個時代的局限性。”韓寶強説。

　　正如韓寶強所説，早在計算機剛出現的上世紀50年代，美國化學博士Lejaren Hiller在使用計算機工作時發現將程式中的控制變數換成音符後程式便可用來作曲，且曲子符合作曲法則。1957年，在Lejaren的計算機上誕生了歷史上第一首完全由計算機“作曲”的音樂作品《Illiac Suite》。

　　近年來，隨著人工智能技術的發展，AI越來越多地進軍樂壇，甚至成為音樂宣傳中的時髦元素。去年8月21日，美國網紅歌手Taryn Southern在YouTube上傳了單曲《Break Free》，據稱這是她和AI平臺Amper Music共同創作的歌曲。

　　據説Taryn Southern寫了一段主旋律，放入Amper Music中，選擇情緒、樂器、節奏等參數，AI自動生成副歌、添加和弦，變成一首完整的曲子。可以説，歌曲聽起來和專業音樂人製作的作品並沒有太大差別。

　　在2018年《中國好聲音》中，來自清華大學的博士生宿涵和他的小夥伴們將專業技術和音樂結合，做了一個人工智能創作音樂的項目。他在節目中演唱的《止戰之殤》的主歌歌詞，正是他用人工智能來寫的。

　　輸入“深淵、噩夢、絕望、戰爭”，AI就幫宿涵寫出了這版歌詞。雖然認為AI肯定沒有方文山這樣的作詞大家寫得好，但對於現階段的研究成果，宿涵已經十分滿意：“我覺得AI還是有些金句的，比如‘諷刺挂滿美麗的太陽’，這句話放在反戰題材裏感覺還是很有深度的一句話。”

　　韓寶強介紹説，今年二月份一首完全由人工智能技術創作的詞曲作品《青春記憶》，獲“全球AI藝術大賽”一等獎。

　　這首歌的作曲模組，通過訓練5萬首特定風格的流行樂作品數據，運用多層序列模型和高維度音樂特徵提取方法，同步優化曲式、和聲、配器等音樂要素，使樂曲具備青春昂揚的風格，並保持原創性和辨識度。

　　作詞模組則採用基於動態規劃的序列生成模型，選取數十萬篇流行歌詞、現代詩歌等文學作品數據訓練出獨創的AI作詞模型，並關聯“青春”主題詞，使輸出歌詞在邏輯通順的基礎上兼具文學性、故事性與韻律感。

　　“總體來看，目前在AI音樂方面的嘗試，主要集中在流行音樂領域，或是對某些特定作曲家、音樂風格作品的分析和復現。當然，大家在技術上也各有獨特之處。”平安科技人工智能中心副總工程師、資深AI産品總監姜凱英分析道。

　　首創的自動變奏模型讓AI學會變奏交響曲

　　區別於目前AI作曲更多停留在單旋律、短篇幅的樂曲形態，中國平安的此次嘗試是全球範圍內首次運用人工智能技術創作多聲部、廣維度，同時具備複雜性和經典傳承性的長篇幅交響樂曲作品。

　　“創作過程中開拓性地運用了多重技術模型，並首創了基於本次交響曲研發出的AVM自動變奏模型。” 姜凱英説，具體而言，基於海量歷史音樂作品的數據庫和體系化的音樂標簽工程，通過深度學習和強化學習融合AI技術，運用自動變奏模型、音樂評價模型、專家規則系統，拆解樂曲音符組合空間，優選最佳音樂片段，從而完成本次創作。

　　作為AI作曲學習的數據基礎，研究團隊搭建了包含歌曲庫、創作規則庫、歌詞素材庫、音樂評論庫、人聲聲源庫和樂器聲源庫六大數據庫，囊括了百萬量級作曲素材。

　　“本次AI交響變奏曲的創作，運用了其中70萬餘首樂曲進行結構化訓練，包含古典音樂、紅歌、民歌等多類題材作品。”韓寶強介紹道。

　　同時，創作團隊依據經典作曲理論進行標簽內容的設定，打造了海量維度的音樂標簽體系，包含情緒、風格、主題、發展手法、和聲、曲式、對位、配器、調性、調式、拍號等各類音樂元素。值得注意的是，創作團隊還在基於人工精選數據集開發了自動標注分析系統，嘗試應用AI技術對音樂音頻進行自動分析。

　　在模型運用層面，AI交響變奏曲《我和我的祖國》運用了AVM自動變奏模型。首先，在節奏、和聲、織體、配器等方面構建專家變奏規則庫進行基礎模型的訓練。而後採用深度學習和強化學習聯合方案，根據音樂創作理論描述規則進行基礎模型訓練，利用深度學習技術對音樂作品實現多維度的特徵學習與提取，再結合強化學習技術讓機器初步掌握人類作曲的思考邏輯，學習樂曲變奏手法。

　　對機器進行深度學習和強化學習訓練的還有音樂評價模型，即基於大量作曲家的作品學習所構建的評價網絡。

　　韓寶強解釋道，眾所週知，樂曲是否悅耳的評價標準相對主觀，然而作曲規則卻在音樂發展中逐步確立，形成了相對客觀的行業標準。因此，樂曲創造的過程中，需要在遵守主流審美這一選取最佳音樂片段原則的同時，兼顧作曲專家的評價標準。同時，為防止AI作曲生成過於自由，在人工智能樂曲創作的過程中,創作團隊融入了包含和聲約束、對位約束、曲式結構約束等規則在內專家規則，讓AI作曲無限靠近樂曲原本體裁，並具備時代傳承的經典性。

　　“我們認為，這次嘗試至少在人工智能以及音樂歷史上均具有一定開創性，並證明了人工智能在交響音樂上創作的可能性，給人工智能在高雅藝術領域帶來了極大的想像空間。” 韓寶強説。

　　“嬰兒期”AI音樂創作空間無限

　　那麼，AI創作音樂會給普通人帶來什麼，會給藝術帶來哪些變化？

　　“AI作曲的特點包括創作快捷，能夠將不同風格的樂曲進行融合、能夠學習及創作不同時期不同國家音樂風格的樂曲，賦予普通大眾更多的創作能力，而這原本僅屬於少數精英人群。” 姜凱英認為，從這一角度看，AI降低了藝術創作的門檻，未來人工智能在音樂創作、音樂鑒賞、音樂教育方面都會大放光彩。

　　目前，國內外的多家互聯網都在做AI藝術創作方面的嘗試。今年3月21日，在巴赫生日的這一天，谷歌上線了“巴赫塗鴉”，根據谷歌的官方介紹，利用這個塗鴉，你可以隨意創作自己的旋律，利用人工智能，塗鴉將用巴赫的風格來演奏你創作的作品。谷歌的研發團隊表示，上線這一産品，主要是為了讓音樂更好玩。

　　“因為音樂和藝術創作的多樣性，大家的聚焦點都有所不同，相信這對AI技術的發展，對人們進一步思考藝術創作的新方向，會帶來很多意想不到的空間和機會。”姜凱英認為。

　　好玩就有價值。“AI作曲可以在眾多需要音樂的場景中都能帶來價值，比如短視頻配樂、遊戲配樂、影視配樂等，同時，由於它降低了普通大眾的創作門口，可能會帶動現象級産品的出現。”韓寶強説。

　　“總體而言，目前AI音樂創作還處於 “嬰兒期”，還有很多問題等待大家去摸索嘗試。“韓寶強謹慎表示，我們後續會繼續在古典樂、流行樂、作詞作曲演唱等方面做更多的嘗試和突破。（記者 操秀英）