| Artículos | 01 OCT 1998

La inteligencia artificial da emoción a la música

Tags: Histórico
Joan C. Ambrojo.

Hace tiempo que los ordenadores son capaces de crear música . Pero siempre ha sido algo frío y mecánico . Un proyecto español de inteligencia artificial permitirá introducir emociones en baladas de jazz tocadas por un saxo virtual e incluso facilitará en el futuro el aprendizaje de instrumentos de sonido .

El Instituto de Inteligencia Artificial del CSIC lleva un par de años trabajando en el empleo de sistemas expertos para resolver problemas musicales . En colaboración con el Instituto Universitario del Audiovisual de la Universidad Pompeu Fabra ha desarrollado SaxEx . Este sistema emplea técnicas de inteligencia artificial y aprende a incorporar emociones en ejemplos de interpretaciones inexpresivas a partir piezas ejecutadas por un saxofonista humano mediante grabaciones, ficheros MIDI o a través de editores de partituras .

Este centro investiga en tres líneas de informática musical que parten de una misma metodología de trabajo: el acompañamiento automático de melodías, la improvisación y la generación de emociones en música inexpresiva . En este sentido, SaxEx utiliza las técnicas de razonamiento por analogía y de conocimiento de teorías musicales ( como la generativa de la música tonal de Lerdal y Jackendoff y el modelo de implicación-realización de Eugene Narmour ) .

De todas esas líneas de trabajo, ?la expresividad es la más paradigmática?, afirma Josep Lluís Arcos, investigador del IIIA . ?Es muy difícil que un músico sea capaz de explicar cómo toca, es una experiencia adquirida a lo largo de muchos años . En cambio es más fácil pedirle que toque unas cuantas piezas para que el sistema aprenda? .

A partir de una partitura y de una grabación inexpresiva de una balada de jazz, el programa analiza las similitudes con los ejemplos que tiene almacenados en su memoria de casos, razona sobre los recursos expresivos que el músico utilizó en los ejemplos y crea un nuevo fichero de sonido incorporando recursos expresivos . Las populares ?All of me?, ?Autum Leaves?, ?Misty? y ?My one and only love? son las baladas de jazz analizadas por el sistema y comprenden un total de 200 notas almacenadas .

Cada balada musical está formada por cuatro frases, cada una compuesta por 20 notas musicales . ¿ Qué es una frase ? Las baladas de jazz son estándar y están estructuradas en cuatro frases ( normalmente son pregunta-respuesta, pregunta-respuesta ) . ?Una frase, formada por 16 compases, ya tiene por sí misma un discurso suficiente?, explica Arcos .

Pero como una nota puede ser ejemplo de muchas cosas, se podría decir que por cada nota almacenada se obtiene información muy diversa ( por ejemplo, una nota final de frase es muy larga o va precedida de otra nota con un salto temporal muy largo ) . ?Este tipo de información puede ser muy útil?, añade .

Desarrollo español

Tan potente e innovador es SaxEx que ha sido galardonado con el Sets & Zietllinger Award, otorgado por la asociación internacional de música por ordenador . En el trabajo, que ha sido presentado como tesis doctoral en la Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Catalunya, también ha participado Ramón López de Mántaras y Xavier Serra de la UPF . El sistema trabaja con el software de análisis de la señal SMS ( Spectral Modeling Synthesis ) , diseñado en C++ por la Pompeu Fabra . Esta herramienta de síntesis extrae la información básica relacionada con parámetros expresivos como la dinámica, el rubato, el vibrato y la articulación y permite a SaxEx generar nuevas interpretaciones expresivas . Como característica técnica, SaxEx está implementado en Noos, un lenguaje creado también en el instituto a partir del LISP . Como hay varias versiones de ?free software? de LISP disponibles se puede utilizar en cualquier máquina que pueda cargarlo . La parte de visualización de bajo nivel funciona en Windows y la de alto nivel, en Macintosh .

Lo interesante del proyecto es, según Arcos, poder trabajar de sonido a sonido o, como aclara Arcos, ?escuchar resultados? . Porque, en su opinión, muchas veces estos sistemas se quedan en un nivel bajo, analizan el sonido y ofrecen resultados numéricos; y los programas que trabajan por encima, además, dan unas sugerencias sobre cómo se ha de tocar pero no llegan a generar ningún fichero . ?Por eso a veces es muy difícil poder determinar si lo que dice el sistema tiene sentido o no? .

El desarrollo, según Arcos, está en sus inicios . Ahora se trata de ir añadiendo más recursos expresivos, detectar más finamente cómo toca un músico y simularlo también mejor . Una segunda línea de trabajo prevé incorporar información sobre las intenciones del músico cuando toca de una forma determinada, por ejemplo, con gran tristeza . Es decir, se trata de caracterizar este tipo de información para que cuando se genere algo expresivamente suene triste o vivamente . ?Es trabajar sobre la transmisión de emociones? .

Paralelamente los investigadores están desarrollando un entorno más interactivo que pueda ser utilizado más fácilmente por un usuario no experto . ?Servirá para que un músico se siente ante la máquina y pueda experimentar o realizar pruebas, o incluso para alumnos que estén aprendiendo a tocar un instrumento? .

Sólo jazz

El siguiente paso consistiría en integrar SaxEx con los programas de acompañamiento e improvisación que actualmente diseña el citado instituto de inteligencia artificial . En este momento, este software sólo sabe interpretar expresivamente una frase dada . Si se enlazara con un programa de improvisación se podría también tocar la variante de la forma improvisada . Y añadiendo el sistema de acompañamiento, además, se podrían generar instrumentos que acompañaran en la ejecución de la pieza . De este modo, con este futuro software integrado sería posible generar cualquier pieza . Tan sólo será necesaria alguna frase inicial, a partir de la cual se podría crear nueva música llena de matices expresivos .

Sin embargo, precisa Arcos, por ahora este sistema no es capaz de generar otro tipo de música que no sea baladas de jazz . O sea, nada de tecno o pop . ?Pero como la metodología es la misma para cualquier tipo de música tan sólo sería necesario crear contenidos musicales muy específicos para cada estilo? .

En centros como la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, existe ?free software? musical como Common Music, utilizado por músicos para crear piezas basadas en algoritmos, y CLM, programa que permite manipular el sonido . ?Con ambos sistemas?, asegura Arcos, ?se pueden hacer cosas bastante estrambóticas? .

En cambio, una aplicación de SaxEx, si continúa su desarrollo, sería en samplers y sintetizadores . ?Se podría tocar un saxo con un teclado electrónico sin que se notara que no se está utilizando realmente el instrumento? . En este sentido, explica que Roland se ha interesado en incluir alguna de estas prestaciones en sus equipos musicales electrónicos .

Para investigadores como Arcos es impredecible cómo evolucionará la informática aplicada a la creación musical . ?Hace cuatro años era impensable que algunas de estas técnicas, que sólo se podían utilizar con grandes equipos en laboratorios, puedan ahora funcionar sin problemas en ordenadores como un Pentium? . Lo que sí tiene claro es que cambiará profundamente la forma en que las personas serán capaces de crear música .

Más información:

www . iiia . csic . es/Projects/music

www . iua . upf . es

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