Software vollendet ihre unvollendete 10. Symphonie

Als Ludwig von Beethoven 1827 starb, war er drei Jahre von der Vollendung seiner Neunten Symphonie entfernt, ein Werk, das von vielen als sein Hauptwerk gefeiert wurde. Er hatte mit der Arbeit an seiner 10. Symphonie begonnen, aber wegen Verschlechterung des GesundheitszustandesGroße Fortschritte konnte er nicht machen: Er hinterließ nur wenige musikalische Skizzen.

Seitdem sind Beethoven-Fans und Musikwissenschaftler ratlos und haben sich darüber beschwert, was hätte sein können. Seine Notizen machten sich über eine großartige Belohnung lustig, auch wenn sie für immer unerreichbar schien.

Dank der Arbeit eines Teams aus Musikhistorikern, Musikwissenschaftlern, Komponisten und Informatikern wird Beethovens Vision nun Wirklichkeit.

Ich leitete den Teil Künstliche Intelligenz des Projekts, an der Spitze einer Gruppe von Wissenschaftlern des kreativen KI-Startups KI-Spielform der einer Maschine sowohl das gesamte Werk Beethovens als auch seinen Schaffensprozess beibrachte.

Eine vollständige Aufnahme von Beethovens 10. Symphonie soll am 9. Oktober 2021 erscheinen, am selben Tag wie die geplante Uraufführung in Bonn, Deutschland – der Höhepunkt einer mehr als zweijährigen Anstrengung.

Vergangene Versuche stoßen gegen eine Wand

Um 1817 beauftragte die Royal Philharmonic Society of London Beethoven mit der Neunten und Zehnten Symphonie. Geschrieben für ein Orchester, Sinfonien enthalten oft vier Sätze: Der erste wird in einem schnellen Tempo gespielt, der zweite in einem langsameren Tempo, der dritte in einem mittleren oder schnellen Tempo und der letzte in einem schnellen Tempo.

Beethoven beendete seine Neunte Symphonie 1824, das mit dem zeitlosen „Ode an die Freude. „

Doch bei der 10. Symphonie hat Beethoven nicht viel hinterlassen außer ein paar Noten und einer Handvoll Ideen, die er aufgeschrieben hat.

In der Vergangenheit gab es einige Versuche, Teile von Beethovens 10. Symphonie zu rekonstruieren. Am bekanntesten war 1988 der Musikwissenschaftler Barry Cooper, der es wagte, den ersten und zweiten Satz zu vollenden. Er verwob 250 Takte Musik aus den Sketchen, um das zu erschaffen, was er dachte eine Produktion des ersten Satzes der Beethovens Vision treu war.

Die Seltenheit von Beethovens Skizzen hinderte Symphoniker jedoch daran, über diesen ersten Satz hinauszugehen.

Stellen Sie das Team zusammen

Anfang 2019 hat Dr. Matthias Röder, Direktor der das Karajan-Institut, eine Organisation in Salzburg, Österreich, die Musiktechnologie fördert, hat mich kontaktiert. Er erklärte, dass er anlässlich des 250. Geburtstags des Komponisten ein Team bilde, um Beethovens 10. Symphonie zu vollenden. Bewusst meine Arbeit an KI-generierter Kunst, wollte er wissen, ob die KI helfen könnte, die von Beethoven hinterlassenen Lücken auszufüllen.

Die Herausforderung schien groß. Um dies zu erreichen, müsste die KI etwas tun, was sie noch nie zuvor getan hat. Aber ich sagte, ich würde es versuchen.

Röder stellte daraufhin ein Team zusammen, zu dem auch der österreichische Komponist Walter Werzowa gehörte. Berühmt fürs Schreiben Intel Signature Knall-Jingle, wurde Werzowa mit der Umsetzung einer neuen Art von Komposition beauftragt, die das, was Beethoven hinterließ, mit dem, was die KI generieren würde, integrieren würde. Mark Gotham, ein Experte für Computermusik, leitete die Bemühungen, Beethovens Skizzen zu transkribieren und sein gesamtes Werk so zu bearbeiten, dass die KI richtig trainiert werden konnte.

Zum Team gehörte auch Robert Levin, ein Musikwissenschaftler an der Harvard University, der zufällig auch ein unglaublicher Pianist ist. Wein war schon fertig eine Reihe unvollständiger Werke aus dem 18. Jahrhundert von Mozart und Johann Sebastian Bach.

Das Projekt nimmt Gestalt an

Im Juni 2019 traf sich die Gruppe zu einem zweitägigen Workshop in der Harvard Music Library. In einem großen Raum mit Klavier, Tafel und einem Stapel von Beethovens Skizzenbüchern mit den meisten seiner bekannten Werke haben wir erklärt, wie aus Fragmenten ein komplettes Musikstück werden kann und wie KI dabei helfen kann, dieses Rätsel zu lösen und dabei treu zu bleiben . zu Beethovens Prozess und Vision.

Musikexperten im Raum waren begierig, mehr über die Art von Musik zu erfahren, die KI in der Vergangenheit geschaffen hat. Ich habe ihnen erklärt, wie es der KI gelungen ist, Musik zu generieren in der Art von Bach. Es war jedoch nur eine Harmonisierung einer Eingangsmelodie, die nach Bach klang. Es kam nicht annähernd an das heran, was wir tun mussten: aus einer Handvoll Phrasen eine ganze Symphonie zu bauen.

In der Zwischenzeit wollten die Wissenschaftler im Raum – ich eingeschlossen – mehr darüber wissen, welche Materialien es gibt und wie die Experten sie verwenden wollen, um die Symphonie zu vervollständigen.

Die anstehende Aufgabe kristallisierte sich schließlich heraus. Wir müssten vollständige Noten und Kompositionen aus allen Werken Beethovens – sowie die verfügbaren Skizzen der 10. Symphonie – verwenden, um etwas zu schaffen, das Beethoven selbst hätte schreiben können.

Es war eine riesige Herausforderung. Wir hatten keine Maschine, an die wir Skizzen schicken, einen Knopf drücken und eine Symphonie ausspucken konnten. Die meisten damals verfügbaren KIs konnten ein unvollendetes Musikstück nicht länger als ein paar zusätzliche Sekunden fortsetzen.

Wir müssten die Grenzen dessen, was kreative KI leisten könnte, verschieben, indem wir Beethovens kreativen Prozess maschinell lehren – wie er ein paar Takte Musik nimmt und sie sorgfältig zu gefühlvollen Symphonien, Quartetten und Sonaten entwickelt.

Beethovens Schaffensprozess rekonstruieren

Im Laufe des Projekts entwickelten sich die menschliche und die maschinelle Seite der Zusammenarbeit. Werzowa, Gotham, Levin und Röder entzifferten und transkribierten die Skizzen der 10. Symphonie und versuchten, Beethovens Absichten zu verstehen. Anhand seiner vollendeten Symphonien als Vorlage versuchten sie, das Puzzle zusammenzusetzen, wohin die Skizzenfragmente gehen sollten – welcher Satz, welcher Teil des Satzes.

Sie mussten Entscheidungen treffen, zum Beispiel, ob eine Skizze den Ausgangspunkt einer wie ein Witz, die ein sehr lebendiger Teil der Sinfonie ist, typischerweise im dritten Satz. Oder sie konnten feststellen, dass eine Musiklinie wahrscheinlich die Grundlage für eine Fuge, eine Melodie, die durch ineinander verwobene Teile entsteht, die alle ein zentrales Thema widerspiegeln.

Die KI-Seite des Projekts – meine Seite – hatte mit einer Reihe schwieriger Aufgaben zu kämpfen.

Zuerst und noch grundlegender mussten wir herausfinden, wie wir eine kurze Phrase oder auch nur ein Muster nehmen und daraus eine längere, kompliziertere musikalische Struktur entwickeln können, so wie es Beethoven getan hätte. Die Maschine muss zum Beispiel gelernt haben, wie Beethoven die Fünfte Symphonie konstruiert hat aus einem grundlegenden Vier-Noten-Muster.

Da die Fortsetzung einer Phrase dann auch einer musikalischen Form folgen muss, sei es ein Scherzo, ein Trio oder eine Fuge, musste die KI Beethovens Verfahren erlernen, um diese Formen zu entwickeln.

Die To-Do-Liste wurde länger: Wir mussten der KI beibringen, eine Melodielinie zu nehmen und zu harmonisieren. Die KI musste lernen, zwei Musikabschnitte zu verbinden. Und wir haben erkannt, dass KI in der Lage sein muss zu komponieren eine Koda, das ist ein Segment, das einen Teil eines Musikstücks beendet.

Schließlich, sobald wir eine vollständige Komposition hatten, musste die KI herausfinden, wie sie orchestriert wurde, was die Zuweisung verschiedener Instrumente für verschiedene Teile beinhaltete.

Und er musste diese Aufgaben so lösen, wie Beethoven es konnte.

Mach den ersten großen Test

Im November 2019 traf sich das Team wieder persönlich, diesmal in Bonn, im Beethovenhaus Museum, wo der Komponist geboren und aufgewachsen ist.

Dieses Treffen war der Lackmustest, um zu sehen, ob KI dieses Projekt abschließen kann. Wir druckten Partituren, die von AI entwickelt und aus Skizzen von Beethovens 10. Ein Pianist trat in einem kleinen Konzertsaal des Museums vor einer Gruppe von Journalisten, Musikwissenschaftlern und Beethoven-Experten auf.

Wir haben das Publikum herausgefordert, herauszufinden, wo Beethovens Sätze enden und wo die KI-Extrapolation beginnt. Sie konnten nicht.

Ein paar Tage später wurde eine dieser KI-generierten Partituren gespielt von ein Streichquartett bei einer Pressekonferenz. Nur wer mit Beethovens Skizzen zur 10. Symphonie vertraut war, konnte feststellen, wann die KI-generierten Stimmen eintrafen.

Der Erfolg dieser Tests hat uns gezeigt, dass wir auf dem richtigen Weg sind. Aber es waren nur ein paar Minuten Musik. Es gab noch viel zu tun.

Bereit für die Welt

In jedem Moment präsentierte sich das Genie Beethovens und forderte uns heraus, es besser zu machen. Mit der Entwicklung des Projekts entwickelte sich auch die KI. In den nächsten 18 Monaten haben wir zwei komplette Sätze von jeweils über 20 Minuten gebaut und orchestriert.

Wir erwarten einige Rückschläge von dieser Arbeit – diejenigen, die argumentieren, dass die Künste für KI tabu sein sollten und dass KI nicht versuchen muss, den menschlichen kreativen Prozess zu replizieren. Was die Kunst betrifft, sehe ich KI jedoch nicht als Ersatz, sondern als Werkzeug – ein Werkzeug, das Künstlern Türen öffnet, sich auf neue Weise auszudrücken.

Dieses Projekt wäre ohne die Expertise von Humanhistorikern und Musikern nicht möglich gewesen. Um dieses Ziel zu erreichen, war enorm viel Arbeit – und ja, kreatives Denken – erforderlich.

Irgendwann sagte einer der Musikexperten des Teams, die KI erinnere ihn an einen leidenschaftlichen Musikstudenten, der jeden Tag übt, lernt und immer besser wird.

Nun ist dieser Schüler, der Beethoven abgelöst hat, bereit, der Welt die 10. Symphonie zu präsentieren.

Dieser Artikel ist neu veröffentlicht von Die Unterhaltung, eine gemeinnützige Nachrichtenquelle, die Ideen aus der Wissenschaft freisetzt und unter einer Creative Commons-Lizenz lizenziert ist. Lies es originaler Artikel. Ahmed Elgammal ist Direktor des Art & AI Lab bei Rutgers University