贝多芬没能写完的《第十交响曲》，即将被人工智能完成

Posted 2021-10-17 程序员的店小二

来源：原理

1827年，当路德维希·范·贝多芬（Ludwig van Beethoven）去世时，他的代表作之一《第九交响曲》发表还不到三年。

1817年前后，伦敦皇家爱乐协会委托贝多芬创作《第九交响曲》和《第十交响曲》。到了1824年，他完成了《第九交响曲》，它的结尾就是耳熟能详的《欢乐颂》。

随后，贝多芬开始着手创作《第十交响曲》。但由于健康状况持续恶化，这部作品未能取得太多进展，这位伟大的音乐家最终留下的只有一些音符、片段和他草草记下的零星的想法。

贝多芬的乐迷和音乐学理论家始终对此感到遗憾。过去曾有人试图重建出《第十交响曲》的某些部分。早先最著名的一次尝试是在1988年，音乐理论家巴里·库珀（Barry Cooper）冒险完成了第一乐章和第二乐章。他利用贝多芬留下的音符编织出了250小节音乐，在他看来，这是忠实于贝多芬的想法的第一乐章的作品。

但由于贝多芬这些草稿实在太有限了，即使是交响曲专家，也很难重新构建出更多部分。

现在，一个由音乐历史学家、音乐理论家、作曲家和计算机科学家组成的团队共同努力，贝多芬留下的空白即将被填补，他未完成的《第十交响曲》即将被完成。经过两年多的努力，贝多芬《第十交响曲》的完整录音将于2021年10月9日发布。

2019年初，为了纪念贝多芬诞辰250年，奥地利卡拉扬研究所的马蒂亚斯·罗德尔（Matthias Röder）博士计划组建一个跨学科团队，尝试挑战完成贝多芬的《第十交响曲》。

这个团队主要分为两个部分。人工智能（AI）团队主要由罗格斯大学艺术与AI实验室主任阿赫麦德·艾尔贾马尔（Ahmed Elgammal）教授领导，他和一群计算机科学家的任务是教会AI贝多芬的创作过程。

而音乐团队有一些著名音乐人加入，包括音乐奥地利作曲家沃尔特·沃佐瓦（Walter Werzowa）。沃佐瓦最广为流传的创作之一就是英特尔标志性的广告曲。计算音乐专家马克·戈瑟姆（Mark Gotham）则领导了转录贝多芬作品的工作。团队还包括音乐理论家罗伯特·莱文（Robert Levin），他同样是一位技艺精湛的钢琴家，并在此之前完成了许多18世纪莫扎特和巴赫的留下的未完成作品。

简单来说，整个团队需要使用贝多芬全部作品的笔记和已完成的作品，外加《第十交响曲》的草稿，让机器学会继续创作。

这是一个巨大的挑战，因为没有一台现成的机器，只要输入那些草稿，按下按钮，就能吐出一整篇交响乐。当时，大多数可用的AI都无法将未完成的音乐继续拓展超过几秒。

团队需要想办法教会机器贝多芬的创作过程，从而突破创造性AI所能达到的极限。借助大量贝多芬的作品的训练，团队让机器学习贝多芬是如何从几小节音乐开始，煞费苦心地将它们一路谱写成激动人心的交响乐、四重奏和奏鸣曲。

音乐团队破解并转录了《第十交响曲》的草稿，并试图理解贝多芬本人的创作意图。他们以贝多芬已完成的交响乐为模板，试图拼凑出草稿的片段应该放在哪里，比如它们究竟属于哪个乐章，或者应该放在乐章中的哪个部分。

交响曲通常由4个乐章组成，团队必须根据音乐理论做出决定，比如确定某段草稿是否代表了谐谑曲（也就是交响曲中非常生动的一个部分）的开始，或者，他们可能要确认某一行音乐属于赋格曲的基础。赋格曲是由相互交织的部分组成的旋律，所有这些部分都在呼应一个中心主题。

而AI团队则要努力完成一系列具有挑战性的任务。对科学家来说，这一挑战实际上令人望而生畏。因为要想成功，AI需要完成一些它们之前从未尝试过的任务。

首先，也是最基本的一点，团队需要弄清如何用一个短片段，甚至只是一个作品的乐旨，发展出一段更长、更复杂的音乐结构，就像贝多芬在创作时所做的那样。例如，机器必须学习贝多芬是如何用一个基本的四个音符的乐旨构建出《第五交响曲》的。

其次，段落的延续同样需要遵循某种音乐形式的规律，无论它是谐谑曲、三重奏还是赋格曲，AI也需要学习贝多芬发展这些形式的过程。

团队还必须教AI如何掌握旋律线，并使它们和谐。除此之外，AI还要学习如何将两段音乐连接起来以及创作尾声部分。

最后，一旦有了一个完整的作品，AI还要试着编排它，这涉及为不同部分分配各种各样的乐器。

总而言之，在这整个过程中，机器都必须学着像贝多芬一样完成各种任务。

2019年11月，团队齐聚波恩的贝多芬故居，这次会议是决定AI能否完成这个项目的试金石。

他们打印出了AI根据贝多芬留下的草稿所创作的乐谱，并邀请一位钢琴家在故居博物馆的一个小型音乐厅里演奏。在场的观众包括记者、音乐理论家和研究贝多芬的专家。

团队向观众发出挑战，让他们确定贝多芬创作的段落是在哪里结束的，而AI的额外创作又是从哪里开始的。事实上，观众都没能分辨出来。

几天后，在新闻发布会上，一部分乐谱再次被公开演奏。只有那些非常熟悉《第十交响曲》草稿的人才能确定哪些部分是由AI生成的。

这些测试的成功表明，团队的研究方向是正确的。随后，他们继续努力发展出《第十交响曲》的完整乐谱。

贝多芬无与伦比的天赋时时刻刻都在向所有研究人员发出挑战，它要求团队必须做得更好。随着整个项目的发展，AI也在进步。在接下来的18个月里，团队构建并组织了两个完整的乐章，每个乐章超过20分钟。

团队同样清楚，关于这项研究，可能也会出现一些不同的声音。有人会说，艺术应该是AI的禁区，没有必要让AI试图复制人类的创作过程。但说到艺术，计算机科学家艾尔贾马尔教授认为，AI并不是一种替代品，而是一种工具，它可以让艺术家以崭新的方式表达自己。

如果没有人类历史学家和音乐家的专业知识，这个项目是不可能完成的。有一次，团队中的一位音乐专家说，AI让他想起了一个渴望学习音乐的学生，他每天练习，学习，变得越来越好。

现在，这位学生接过贝多芬的指挥棒，准备向全世界演奏他的《第十交响曲》。

原文作者：Ahmed Elgammal（罗格斯大学艺术与AI实验室主任，教授）

#参考来源：

https：//theconversation.com/how-a-team-of-musicologists-and-computer-scientists-completed-beethovens-unfinished-10th-symphony-168160