Informática

Máquina de aprendizagem profunda escuta Bach e, em seguida, escreve sua própria música no mesmo estilo

Você sabe diferenciar uma música composta por Bach e uma composta por uma rede neural?

  • Quinta-feira, 15 de dezembro de 2016
  • Por Emerging Technology From the arXiv
  • Tradução por Elisa Matte (Opinno)

Johann Sebastian Bach é amplamente considerado um dos grandes compositores da música barroca. Bach viveu e trabalhou na Alemanha durante o século 18 e é reverenciado pela beleza de suas composições e seu domínio técnico de harmonia e contraponto.

Uma forma de música em que Bach se destacava era um tipo de hino polifônico conhecido como cantata de coral. Eles são baseados em textos luteranos e cantados por quatro vozes. O compositor começa com uma melodia bem conhecida que é cantada pela soprano e depois compõe três harmonias cantadas pelas vozes alto, tenor e baixo. Bach escreveu mais de 300 composições curtas de coral.

Essas composições têm atraído cientistas da computação porque o processo de produção deles é escalonado e algorítmico. Mas fazer isso bem também é difícil pela delicada interação entre harmonia e melodia. Isso levanta uma questão interessante: uma máquina poderia criar corais no mesmo estilo de Bach?

Hoje temos uma resposta graças ao trabalho de Gaetan Hadjeres e Francois Pachet no Sony Computer Science Laboratories, em Paris. Eles desenvolveram uma rede neural que aprendeu a produzir cantatas corais ao estilo de Bach. Eles chamam a sua máquina DeepBach (veja "AI Songsmith Cranks Out Surprisingly Catchy Tunes").

"Depois de ser treinado nas harmonizações em coral de Johann Sebastian Bach, nosso modelo é capaz de gerar corais altamente convincentes no estilo de Bach", dizem Hadjeres e Pachet. De fato, cerca de metade do tempo, essas composições enganam os especialistas humanos a pensar que eles foram realmente escritos por Bach.

A técnica de aprendizagem de máquina é simples. Hadjeres e Pachet começam criando um conjunto de dados para treinar sua rede neural. Eles começam com 352 corais compostos por Bach e depois transpõem para outras chaves que estão dentro de um intervalo vocal predefinido, para dar a um conjunto de dados de 2.503 corais. Eles usam 80% deles para treinar sua rede neural a reconhecer as harmonias de Bach e o resto para validá-la.

A então máquina produz harmonias próprias no estilo de Bach. A equipe testa o dispositivo, dando-lhe uma melodia, que então usa para produzir harmonias para três outras vozes, o alto, tenor e baixo.

Enquanto outras abordagens algorítmicas também podem fazer isso, uma questão importante é o quão bem todos eles se comparam com o trabalho de Bach. Para descobrir, a equipe pediu para mais de 1.600 pessoas ouvirem duas harmonias diferentes da mesma melodia. Mais de 400 deles eram músicos profissionais ou estudantes de música. Cada um tinha que determinar qual das duas harmonias soava mais como Bach. A equipe também incluiu harmonias produzidas por outros algoritmos neste teste.

Os resultados são muito interessantes. Quando recebe uma harmonia gerada pelo DeepBach, cerca de metade das pessoas julgou que foi composta por Bach. Isso é significativamente maior do que com a música gerada por qualquer outro algoritmo. "Nós consideramos isso um bom escore sabendo a complexidade das composições de Bach", dizem Hadjeres e Pachet.

Mesmo quando confrontados com a música composta pelo próprio Bach, os participantes só julgaram corretamente 75 por cento das vezes.

É um trabalho interessante que tem implicações fascinantes. Se é possível que uma máquina de aprendizagem profunda produza corais ao estilo de Bach, então por que não também ao estilo de outros compositores e talvez até de outros estilos de música?

Isso pode fornecer uma maneira interessante de analisar composições e estudar a natureza da criatividade. "Este método não é aplicável apenas aos corais de Bach, mas abrange uma ampla gama de músicas de coral polifônico, de Palestrina a Take 6", dizem Hadjeres e Pachet.

Em muitos casos, será mais fácil dizer do que fazer. Os corais de Bach são altamente estruturados e seguem regras específicas na sua construção. Outras formas de música nem sempre são tão organizadas.

No entanto, máquinas de aprendizagem profunda dos laboratórios da Sony e em outros lugares começaram a produzir músicas bem avaliadas. Não surpreenderá que essas máquinas logo comecem a assumir obras mais ambiciosas, como sinfonias, óperas e muito mais. Bach certamente ficaria espantado!

Ref: arxiv.org/abs/1612.01010: DeepBach: A Steerable Model for Bach Chorales Generation

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