Muzyka prawdopodobna

Na Politechnice Gdańskiej powstaje program do cyfrowej analizy utworów muzycznych. Dzięki niemu możliwe będzie symulowanie dzieł, które mogliby stworzyć nieżyjący już kompozytorzy.

Na Politechnice Gdańskiej powstaje program do cyfrowej analizy utworów muzycznych. Dzięki niemu możliwe będzie symulowanie dzieł, które mogliby stworzyć nieżyjący już kompozytorzy.

"Skomponowanie" dzieł, które prawdopodobnie mogłyby wyjść spod ręki kompozytorów, gdyby mieli oni jeszcze możliwości tworzenia, jest realne dzięki możliwości precyzyjnego porównywania utworów muzycznych. Takie porównywanie jest możliwe na drodze analizy cyfrowej. Opiera się ona na założeniu, że każdy utwór muzyczny da się przedstawić w postaci wielowymiarowych wektorów liczb. Dzięki temu komputer jest w stanie rozpisać każdą sekwencję muzyczną na cyfrowe parametry. Poprzez automatyczne porównywanie ich z innymi może znaleźć podobne utwory lub też stworzyć jeszcze inne, nieistniejące, ale możliwe do pojawienia się, bo pasujące do odkrytego schematu kompozycje. W ten sposób komputer jest w stanie naśladować styl analizowanego kompozytora i proponować nowe, kolejne dzieła, które ten twórca mógłby prawdopodobnie jeszcze napisać. Na Wydziale Elektroniki, Telekomunikacji i Elektroniki Politechniki Gdańskiej prowadzone są prace nad stworzeniem umożliwiającego to programu. "Ta dziedzina badań jest niezwykle fascynująca, zarówno studenci, jak i doktoranci chętnie wybierają związane z nią tematy prac, a potem z pasją je realizują" - zapewnia prof. Bożena Kostek, zastępca kierownika Katedry Systemów Multimedialnych, koordynator projektu informacji muzycznej.

Do czego może służyć taki program? Z pewnością można wymyślić wiele rozmaitych możliwości jego zabawowego, rozrywkowego wykorzystania. Ale nie tylko. Może stać się także bardzo pomocnym narzędziem wspomagającym pracę specjalistów - muzykologów, aranżerów, radiowców. Może pomagać w analizie utworów muzycznych, ułatwiać klasyfikowanie ich do określonych gatunków, stylów i prądów muzycznych, może służyć budowaniu baz wiedzy o historii muzyki, wyszukiwaniu utworów najlepiej pasujących do muzycznego zilustrowania audycji radiowych czy tworzenia aranżacji najlepiej oddających klimat ilustrowanych scen filmowych.

We współpracy Politechniki Gdańskiej z Politechniką Wrocławską powstał program, który automatycznie tworzy program do zadanej melodii. Obecnie w Gdańsku trwają prace nad programem do automatycznej oceny jakości głosu. Dzięki niemu można będzie np. zanalizować czystość śpiewu wokalistów wykonujących dany utwór muzyczny.

W przyszłości komputer będzie mógł proponować np. motywy czy kompozycje najlepiej oddające ducha epoki, w której toczy się akcja filmu lub przedstawienia. Analizując ciągi liczb będzie też w stanie udzielić odpowiedzi na pytanie, jak mogłyby brzmieć następne symfonie Beethovena czy Mahlera. To wszystko może być bardzo ciekawe i pouczające z poznawczego punktu widzenia. Nie oznacza jednak, że komputer będzie w stanie stworzyć dzieło sztuki. Do tego potrzebny jest talent, często także intuicja, wiedza, doświadczenie, czyli innymi słowy geniusz ludzki. Artyści więc z pewnością nadal będą mieli co zrobić.

Śpiewać każdy może

Efekty badań prowadzonych w Katedrze Systemów Multimedialnych mogą znaleźć zastosowanie również w życiu codziennym. Prace gdańskich naukowców mieszczą się w ramach Music Information Retrieval, czyli systemu wyszukiwania informacji muzycznej. Badania w tej dziedzinie rozwijają się ostatnio bardzo dynamicznie i na dużą skalę. Ich celem jest stworzenie narzędzi umożliwiających m.in. znalezienie konkretnego utworu muzycznego na podstawie znajomości kilku jego taktów. Wystarczy zanucić ulubiony motyw muzyczny do mikrofonu podłączonego do komputera mającego połączenie z Internetem, aby można było znaleźć w sieci cały utwór, z którego pochodzi wybrany fragment oraz podobne mu stylistycznie nagrania. W ten sposób można też będzie dotrzeć do wszelkich informacji dotyczących kompozytora czy wykonawców. Można będzie porównać różne wersje wykonania czy aranżacji tego samego dzieła, jak też zapoznać się z opiniami krytyków na ich temat.

Posługiwanie się systemem informacji muzycznej znacznie ułatwi i uprości wyszukiwanie utworów w zasobach sieciowych. By dotrzeć do ulubionej piosenki czy symfonii, nie trzeba już znać ani ich tytułów, ani nazwisk twórców lub wykonawców. Warunkiem jest jednak dobry słuch i umiejętność poprawnego zanucenia lub zagwizdania znanego nam motywu. Chyba że będziemy mieli nagrany fragment poszukiwanego utworu i będziemy się nim mogli posłużyć przy naszych muzycznych poszukiwaniach. Często jednak zdarza się, że przypominamy sobie tylko jakiś zasłyszany kiedyś motyw i nie wiemy, skąd pochodzi (a chcielibyśmy, bo utwór "chodzi nam po głowie"). Jedynym sposobem dowiedzenia się tego poprzez Internet jest dzisiaj metoda prób i błędów - wpisywanie różnych słownych haseł i określeń, które nam się kojarzą z zapamiętanym fragmentem lub żmudne przeglądanie kolejnych serwisów muzycznych z nadzieją, że wreszcie natrafimy na to, czego szukamy. W przyszłości będziemy mogli wprowadzić do sieci sam motyw muzyczny, by dotrzeć wprost do tych danych, których dokładnie potrzebujemy. "Prace prowadzone w naszej Katedrze nawiązują do badań w licznych ośrodkach zagranicznych i nawet jeśli nie wyprzedzają dużych grup zaangażowanych w takie badania, to na pewno nie odbiegają od nich" - wyjaśnia prof. Bożena Kostek.

Kiepura do poprawki

Zakres prac badawczo-rozwojowych prowadzonych w Katedrze Systemów Multimedialnych Politechniki Gdańskiej jest bardzo szeroki, nie ogranicza się tylko do cyfrowych systemów obróbki muzyki. Dotyczy w dużym stopniu wykorzystania metod sztucznej inteligencji do przetwarzania dźwięków. Wiele z powstających tam rozwiązań znajduje konkretne, praktyczne zastosowania w różnych sferach gospodarki czy życia publicznego. Na przykład w bezpośredniej współpracy z Instytutem Fizjologii i Patologii Słuchu stworzony został program umożliwiający wykonywanie przez Internet przesiewowych badań słuchu. Gdańscy naukowcy stworzyli także narzędzie dla logopedów - program umożliwiający korygowanie wad wymowy. Opracowano również w ścisłej współpracy z warszawskim Instytutem Fizjologii i Patologii Słuchu rozwiązania wykorzystywane do tworzenia i dopasowywania cyfrowych protez słuchu.

Z efektów prac badawczych gdańskiej Katedry Systemów Multimedialnych mogą skorzystać też zwykli melomani. Naukowcy prowadzą Internetowy Serwis Rekonstrukcji Nagrań (dostępny na stronach katedry: http//http://www.multimed.org ). Jeżeli ktoś ma starą płytę gramofonową albo taśmę magnetofonową z cennymi z punktu widzenia polskiej kultury czy historii naszego kraju nagraniami (nie tylko muzycznymi, ale także słownymi, typu reportaż bądź audycja radiowa), może ją wysłać do obróbki poprawiającej jakość dźwięku, likwidującej wszelkie szumy i trzaski, korygującej parametry zapisu itp. Z wyselekcjonowanych, najbardziej cennych nagrań (tzw. białych kruków) nadsyłanych przez użytkowników serwisu tworzona jest baza nagrań. Wybrane, przykładowe jej elementy udostępniane są przez Internet. Na drodze do udostępnienia w sieci całych zasobów stoją nieuregulowane jeszcze kwestie praw autorskich. W najbliższym czasie planowane jest uruchomienie poprzez serwis tzw. rekonstrukcji na żądanie. Przez Internet ma być udostępniony program, za pomocą którego każdy będzie mógł samodzielnie dokonywać rekonstrukcji własnych nagrań.


TOP 200