要說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(gè)人心中。近日，一曲特殊的《我和我的祖國》在深圳音樂廳全球首演。能想象嗎，這首交響變奏曲的作者竟是AI。

如你所知，人工智能作曲已不是新鮮事，但AI首次創(chuàng)作交響變奏曲意味著什么，當(dāng)音樂遇到AI將給我們的生活帶來哪些變化?

作詞作曲集中在流行音樂領(lǐng)域

“在1950年以前，行業(yè)中就有初步的研究，嘗試將人工智能與音樂結(jié)合。”平安科技人工智能專家、智能創(chuàng)作技術(shù)團(tuán)隊(duì)總經(jīng)理韓寶強(qiáng)告訴科技日報(bào)記者，早期用于智能創(chuàng)作的方案，大多基于規(guī)則推理，智能音樂創(chuàng)作的多樣性十分受限，這亦源于人工智能技術(shù)在那個(gè)時(shí)代的局限性。

正如韓寶強(qiáng)所說，早在計(jì)算機(jī)剛出現(xiàn)的上世紀(jì)50年代，美國化學(xué)博士萊賈倫·希勒就在使用計(jì)算機(jī)工作時(shí)發(fā)現(xiàn)將程序中的控制變量換成音符后便可用來作曲，且曲子符合作曲法則。1957年，在萊賈倫的計(jì)算機(jī)上誕生了歷史上第一首完全由計(jì)算機(jī)“作曲”的音樂作品《Illiac Suite》。

近年來，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，AI越來越多地進(jìn)軍樂壇，甚至成為音樂宣傳中的時(shí)髦元素。2018年8月21日，美國網(wǎng)紅歌手泰琳·薩頓在優(yōu)兔(YouTube)上傳了單曲《Break Free》，據(jù)稱這是她和AI平臺(tái)共同創(chuàng)作的歌曲。

泰琳·薩頓寫了一段主旋律，放入AI平臺(tái)中，選擇情緒、樂器、節(jié)奏等參數(shù)，AI自動(dòng)生成副歌、添加和弦，變成一首完整的曲子?？梢哉f，歌曲聽起來和專業(yè)音樂人制作的作品并沒有太大差別。

在2018年播出的《中國好聲音》中，來自清華大學(xué)的博士生宿涵和他的小伙伴們將專業(yè)技術(shù)和音樂結(jié)合，做了一個(gè)人工智能創(chuàng)作音樂的項(xiàng)目。他在節(jié)目中演唱的《止戰(zhàn)之殤》的主歌歌詞，正是他用人工智能寫出來的。

輸入“深淵、噩夢、絕望、戰(zhàn)爭”，AI就幫宿涵寫出了這版歌詞。雖然認(rèn)為AI肯定沒有方文山這樣的作詞大家寫得好，但對于現(xiàn)階段的研究成果，宿涵已經(jīng)十分滿意：“我覺得AI還是有些金句的，比如‘諷刺掛滿美麗的太陽’，這句話放在反戰(zhàn)題材里感覺還是很有深度的一句話。”

韓寶強(qiáng)介紹，今年2月份一首完全由人工智能創(chuàng)作的詞曲作品《青春記憶》獲“全球AI藝術(shù)大賽”一等獎(jiǎng)。這首歌的作曲模塊，通過訓(xùn)練5萬首特定風(fēng)格的流行樂作品數(shù)據(jù)，運(yùn)用多層序列模型和高維度音樂特征提取方法，同步優(yōu)化曲式、和聲、配器等音樂要素，使樂曲具備青春昂揚(yáng)的風(fēng)格，并保持原創(chuàng)性和辨識度。

作詞模塊則采用基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的序列生成模型，選取數(shù)十萬篇流行歌詞、現(xiàn)代詩歌等文學(xué)作品數(shù)據(jù)訓(xùn)練出獨(dú)創(chuàng)的AI作詞模型，并關(guān)聯(lián)“青春”主題詞，使輸出歌詞在邏輯通順的基礎(chǔ)上兼具文學(xué)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(lǐng)域，或是對某些特定作曲家、音樂風(fēng)格作品的分析和復(fù)現(xiàn)。當(dāng)然，大家在技術(shù)上也各有獨(dú)特之處。”平安科技人工智能中心副總工程師、AI產(chǎn)品總監(jiān)姜?jiǎng)P英分析。

開始嘗試長篇交響樂作品

區(qū)別于目前AI作曲更多停留在單旋律、短篇幅的樂曲形態(tài)，此次交響變奏曲團(tuán)隊(duì)通過人工智能實(shí)現(xiàn)了多聲部、廣維度，同時(shí)具備復(fù)雜性和經(jīng)典傳承性的長篇幅交響樂曲作品。

“創(chuàng)作過程中運(yùn)用了多重技術(shù)模型，并首創(chuàng)了基于本次交響曲研發(fā)出的AVM自動(dòng)變奏模型。”姜?jiǎng)P英說，具體而言，就是基于海量歷史音樂作品的數(shù)據(jù)庫和體系化的音樂標(biāo)簽工程，通過深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)融合AI技術(shù)，運(yùn)用自動(dòng)變奏模型、音樂評價(jià)模型、專家規(guī)則系統(tǒng)，拆解樂曲音符組合空間，優(yōu)選最佳音樂片段，從而完成本次創(chuàng)作。

作為AI作曲學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，研究團(tuán)隊(duì)搭建了包含歌曲庫、創(chuàng)作規(guī)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(shù)據(jù)庫，囊括了百萬量級作曲素材。

“本次AI交響變奏曲的創(chuàng)作，運(yùn)用了其中70萬余首樂曲進(jìn)行結(jié)構(gòu)化訓(xùn)練，包含古典音樂、民歌等多類題材作品。”韓寶強(qiáng)介紹。

同時(shí)，創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)依據(jù)經(jīng)典作曲理論進(jìn)行標(biāo)簽內(nèi)容的設(shè)定，打造了海量維度的音樂標(biāo)簽體系，包含情緒、風(fēng)格、主題、發(fā)展手法、和聲、曲式、對位、配器、調(diào)性、調(diào)式、拍號等各類音樂元素。值得注意的是，團(tuán)隊(duì)還基于人工精選數(shù)據(jù)集開發(fā)了自動(dòng)標(biāo)注分析系統(tǒng)，嘗試應(yīng)用AI技術(shù)對音樂音頻進(jìn)行自動(dòng)分析。

在模型運(yùn)用層面，AI交響變奏曲《我和我的祖國》運(yùn)用了AVM自動(dòng)變奏模型。首先，在節(jié)奏、和聲、織體、配器等方面構(gòu)建專家變奏規(guī)則庫進(jìn)行基礎(chǔ)模型的訓(xùn)練。而后采用深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)聯(lián)合方案，根據(jù)音樂創(chuàng)作理論描述規(guī)則進(jìn)行基礎(chǔ)模型訓(xùn)練，利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)對音樂作品實(shí)現(xiàn)多維度的特征學(xué)習(xí)與提取，再結(jié)合強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)讓機(jī)器初步掌握人類作曲的思考邏輯，學(xué)習(xí)樂曲變奏手法。

對機(jī)器進(jìn)行深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練的還有音樂評價(jià)模型，即基于大量作曲家的作品學(xué)習(xí)所構(gòu)建的評價(jià)網(wǎng)絡(luò)。

韓寶強(qiáng)解釋，眾所周知，樂曲是否悅耳的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相對主觀，然而作曲規(guī)則卻在音樂發(fā)展中逐步確立，形成了相對客觀的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，樂曲創(chuàng)造的過程中，需要在遵守主流審美的同時(shí)，兼顧作曲專家的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，為防止AI作曲生成規(guī)則過于自由，團(tuán)隊(duì)在人工智能樂曲創(chuàng)作的過程中融入了包含和聲約束、對位約束、曲式結(jié)構(gòu)約束等在內(nèi)的專家規(guī)則，讓AI作曲無限靠近樂曲原本體裁，并具備時(shí)代傳承的經(jīng)典性。

“我們認(rèn)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(chuàng)性，并證明了人工智能在交響音樂上創(chuàng)作的可能性，給人工智能在高雅藝術(shù)領(lǐng)域帶來了極大的想象空間。” 韓寶強(qiáng)說。

或?qū)?dòng)現(xiàn)象級產(chǎn)品出現(xiàn)

那么，AI創(chuàng)作音樂將會(huì)給普通人帶來什么，會(huì)給藝術(shù)帶來哪些變化?

“AI作曲的特點(diǎn)包括創(chuàng)作快捷，能夠?qū)⒉煌L(fēng)格的樂曲進(jìn)行融合、能夠?qū)W習(xí)及創(chuàng)作不同時(shí)期不同國家音樂風(fēng)格的樂曲，賦予普通大眾更多的創(chuàng)作能力，而這原本僅屬于少數(shù)精英人群。” 姜?jiǎng)P英認(rèn)為，從這一角度看，AI降低了藝術(shù)創(chuàng)作的門檻，未來人工智能在音樂創(chuàng)作、音樂鑒賞、音樂教育方面都會(huì)大放光彩。

目前，國內(nèi)外的多個(gè)團(tuán)隊(duì)都在做AI藝術(shù)創(chuàng)作方面的嘗試。今年3月21日，巴赫生日的這一天，谷歌上線了“巴赫涂鴉”，根據(jù)谷歌的官方介紹，利用這個(gè)涂鴉，你可以隨意創(chuàng)作自己的旋律，涂鴉將用巴赫的風(fēng)格來演奏你創(chuàng)作的作品。谷歌的研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示，上線這一產(chǎn)品，主要是為了讓音樂更好玩。

“因?yàn)橐魳泛退囆g(shù)創(chuàng)作的多樣性，大家的聚焦點(diǎn)都有所不同，相信這對AI技術(shù)的發(fā)展，對人們進(jìn)一步思考藝術(shù)創(chuàng)作的新方向，會(huì)帶來很多意想不到的空間和機(jī)會(huì)。”姜?jiǎng)P英認(rèn)為。

好玩就有價(jià)值。“AI作曲可以在眾多需要音樂的場景中帶來價(jià)值，比如短視頻配樂、游戲配樂、影視配樂等，同時(shí)，由于它降低了普通大眾的創(chuàng)作門檻，可能會(huì)帶動(dòng)現(xiàn)象級產(chǎn)品的出現(xiàn)。”韓寶強(qiáng)說。

總體而言，目前AI音樂創(chuàng)作還處于“嬰兒期”，還有很多問題等待大家去摸索嘗試。韓寶強(qiáng)謹(jǐn)慎表示，團(tuán)隊(duì)后續(xù)會(huì)繼續(xù)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。