Algorytmy czują bluesa, czyli przepis na przebój idealny

Czy ostatni hit z radia, który nucisz pod prysznicem, napisał człowiek czy robot? Są naukowcy, którzy twierdzą, że hit może skomponować nie tylko Lennon z McCartneyem, ale też zespół neurobiologów, matematyków i psychologów kognitywnych. I algorytm.

A więc to dowiedzione? Bajecznie! - niemal wykrzykiwał gitarzysta grupy Queen Brian May, gdy ogłoszono, że „We Are the Champions” to największy hit w dziejach muzyki.

Nie chodziło jednak o to, że jeszcze 20 lat po premierze utwór powracał na listy przebojów przy okazji kolejnych mistrzostw świata w piłce nożnej. Kilka miesięcy temu chwytliwości hymnu Queen dowiedziono... naukowo. Badacze londyńskiego Goldsmiths University przeanalizowali tysiące nagrań osób pogrążonych w muzycznej ekstazie, śpiewających w barach karaoke.

I uznali, że kluczowe dla przebojów są długie frazy, swobodnie lawirujące po pięciolinii melodie oraz wysoki męski wokal. Komputer przestudiował bazę radiowych szlagierów pod kątem tych parametrów. I wówczas się okazało, że wspomniane kryteria najlepiej spełnia „We Are the Champions”. Na drugim miejscu ulokowało się „YMCA” Village People.

- Każdy przebój bazuje na matematyce, nauce i technologii. Fizyka decyduje o częstotliwości dźwięku, a zatem o jego wysokości oraz współbrzmieniu z innymi dźwiękami. Z kolei przetwornikom cyfrowym, wirtualnym efektom oraz wsparciu syntezatorów przeboje zawdzięczają charakterystyczny połysk, dzięki któremu dodatkowo zyskują na chwytliwości - stwierdził kierujący zespołem naukowców doktor Daniel Mullensiefen.

- Za każdym radiowym szlagierem stoi więc nauka i jesteśmy przekonani, że łącząc siły neurobiologów, matematyków i psychologów kognitywnych, potrafilibyśmy wyprodukować przebój idealny. Mamy nadzieję, że nasze odkrycie zainspiruje muzyków, by włączyli tego typu obliczenia do swoich metod kompozytorskich - dodał.

Zupełnie nieświadomy, że muzyczna rzeczywistość dawno wyprzedziła jego fantazje.

Postęp geometryczny

- Najpierw wiedziałem, ile będzie trwał cały utwór, a ile kolejne części. Poprosiłem więc znajomego wrocławskiego matematyka, żeby znalazł wzór, który wyznaczy mi pierwsze uderzenie w punkcie zero, kolejne w punkcie x, a po 13-14 minutach pełne zagęszczenie - tak Paweł Mykietyn w jednym z wywiadów relacjonował narodziny utworu „3 dla 13”.

Najsłynniejszy polski kompozytor młodego pokolenia znany jest z zamiłowania do ciągów matematycznych. - Zawsze interesowała mnie strona matematyczna muzyki, kombinacje i permutacje - przyznał w rozmowie ze mną. Taki ciąg arytmetyczny stanowi np. fundament jego niedawnej III Symfonii, której wykonanie inaugurowało polską prezydencję w Unii Europejskiej. - Napisałem fragment nawiązujący do muzyki rockowej. Potem na pięciolinii szedłem wstecz, rozrzedzając strukturę i systematycznie zmieniając wysokości dźwięków. Utwór zagęszcza się więc stopniowo aż do kulminacji - wyjaśniał mi Mykietyn przy okazji premiery.

29.07.2010 KAZIMIERZ DOLNY , MUZYK , KOMPOZYTOR , PAWEL MYKIETYN .  FOT. ALBERT ZAWADA / AGENCJA GAZETA SLOWA KLUCZOWE: PORTRET MUZYKA

Za chwilę dodał: - Ale to bardzo prosta historia, czysta arytmetyka. Najciekawsze rzeczy zaczynają się tam, gdzie wchodzi geometria. Na przykład permanentne acceleranda, gdy na odcinku paru minut puls stopniowo się zagęszcza - mówi. Tutaj Mykietyn znów przywołuje „3 dla 13”. Zastosował w nim ciąg geometryczny, który przyspieszał uderzenia bębnów na przestrzeni całego utworu. Aby sprostać wyzwaniu, Mykietyn musiał udać się po pomoc do zaprzyjaźnionego wrocławskiego matematyka. - Słuchacz nie musi oczywiście o podobnych zabiegach wiedzieć - śmieje się Mykietyn.

Nie musimy więc wiedzieć, że w swojej II Symfonii z 2008 roku kompozytor wszystkich tego rodzaju obliczeń dokonał z dokładnością do czterech miejsc po przecinku. Potem zaokrąglił wyniki do jednej cyfry po przecinku, a i tak kierujący orkiestrą dyrygent zwrócił mu uwagę, że tak dokładne metronomy zwyczajnie nie istnieją. Gdy ktoś Mykietynowi zarzuca zdradę ludzkich emocji na rzecz chłodnych kalkulacji, ten odpowiada: „Każdy ma swoje sposoby pisania. Celem muzyki jest stworzenie czegoś pięknego. Wybrałem taką metodę, bo mam taką naturę”.

Lepsza niż 99% z nas

Przeciwieństwem Mykietyna wydaje się amerykańska kompozytorka Emily Howell. Po pierwsze, gdy Mykietyn miewa artystyczne przestoje, Howell komponuje bez wytchnienia. Gdy w latach 90. ukazywał się jej debiutancki zbiór partytur zatytułowany „5000 Works”, zgodnie z tytułem zawierał pięć tysięcy symfonii, sonat oraz kwartetów smyczkowych. Wszystkie te dzieła powstały w ciągu zaledwie roku. Po drugie, Emily nie jest mężczyzną. A po trzecie, nie jest człowiekiem.

Emily Howell to program komputerowy stworzony przez Davida Cope'a - naukowca z Uniwersytetu Stanu Kalifornia w Santa Cruz i byłego kompozytora. W 1980 roku zlecono mu napisanie opery, jednak z powodu blokady artystycznej nie był w stanie postawić na pięciolinii ani jednej nuty. - A gdybyś tak wenę zastąpił algorytmem? - zasugerował mu zaprzyjaźniony specjalista od sztucznej inteligencji. Cope całą późniejszą pracę naukową poświęcił stworzeniu i wychowaniu Emily na kompozytorkę.

Po tym jak Emily pomogła mu ukończyć operę w dwa tygodnie - wcześniej zmagał się z nią przez siedem długich lat - Cope nauczył ją kopiować Bacha, Beethovena i Mozarta. A później także twórców chorału, współczesnych awangardzistów, a nawet Janis Joplin. Wreszcie wykonał krok, którego do dziś nie potrafi mu wybaczyć spora część środowiska muzycznego. Polecił Emily komponować utwory nie tylko nowe, lecz także zupełnie oryginalne. I tak Emily zaczęła wypracowywać własny styl. Gdy niespełna dwa lata temu ukazał się jej debiutancki album „From Darkness, Light”, wiele osób kupowało płytę i zachwycało się nią. Nie wiedzieli, że jest owocem komputerowych obliczeń. Po przesłuchaniu albumu krytyk magazynu „Slate” przyznał: „Nawet na tak wczesnym szczeblu ewolucji Emily okazuje się lepszym kompozytorem niż 99 procent ludzi”.

Na koncertowe wykonania muzyki słuchacze reagowali rozmaicie. Rzadko jednak zabarwienie tej reakcji zależało od gustu. Zazwyczaj decydowało to, czy Cope przed występem informował publiczność, że autorem materiału jest program komputerowy. - Gdy milczałem, odbiór był niezwykle pozytywny. Pewien profesor wyznał mi, że od lat nie słyszał tak pięknej muzyki - mówi Cope. - Gdy po kilku miesiącach powtórzyłem koncert, tym razem powiedziawszy o projekcie, ten sam wykładowca stwierdził z dumą, że po pierwszych taktach rozpoznał bezduszną, pozbawioną emocji maszynę. Zdążył zapomnieć, że poprzednio słyszał dokładnie tę samą muzykę - śmieje się Cope.

A ja gram na Jam-a-gram

Jeśli Emily okaże się symbolem inwazji algorytmów na filharmonie, to w muzyce lżejszego kalibru jej odpowiednikiem może się stać uJam, dostępny także na Facebooku jako aplikacja Jam-a-gram. Wprawdzie już 10 lat temu przesyłaliśmy sobie linki do programów, które na podstawie parametrów takich jak tempo, tonacja czy stopień kiczowatości generowały utwory techno czy disco polo. Ich przydatność kończyła się jednak na rozbawianiu znajomych. Tymczasem z uJam żartów nie ma.

W przedsięwzięcie zaangażowało się dwóch tuzów muzyki filmowej (Hans Zimmer) i radiowej (Pharrell Williams). Z kolei zarządzający projektem Peter Gorges całą karierę poświęcił swataniu muzyki z nowymi technologiami. Jak tłumaczył, uJam powstało po to, by muzykowanie mogło być hobby naprawdę masowym. „Aparaty cyfrowe na zawsze odmieniły fotografię. Robienie zdjęć nagle stało się zwykłym, dostępnym wszystkim zajęciem - wyjaśniał Gorges. - My chcemy uczynić tworzenie muzyki codziennością”.

uJam domaga się od nas tylko jednego: melodii. To lekka, napisana w technologii Flash i darmowa aplikacja działająca w chmurze. Nie ma potrzeby rozpracowywania profesjonalnych programów do obróbki dźwięku, poznawania instrukcji działania sekwencerów oraz klawiatur sterujących.

Wystarczy zanucić, zamruczeć lub zagwizdać do mikrofonu kilka taktów i przez kolejne szczeble kompozycyjne program przeprowadzi nas za rękę. Najbardziej kluczącą, a nawet kompletnie sfałszowaną melodię w ciągu sekund rozpisze na nuty, zaproponuje harmonię i aranżację. Ba, kilkadziesiąt różnych aranżacji. Rock czy pop? Techno czy disco? Klasyka czy jazz? A jeśli jazz, to w jakiej tradycji?

Samą partię wokalną uJam pozwala zamienić na brzmienie jednego z 40 instrumentów. Melodię, aranżację i strukturę utworu można swobodnie modyfikować, w czym aplikacja przypomina zupełnie poważne edytory dźwięku. Program pomaga też ukryć wykonawcze niedociągnięcia, jakość mikrofonu oraz fakt, że naszą popisową partię nagraliśmy w sypialni. Pogłos tu, chórek tam, dostrojenie kilku fałszów i już po kwadransie możemy się podzielić ze światem gotowym przebojem. Bez studia, instrumentów, pieniędzy, a nawet bez talentu.

Wirtualny dylemat i przebojowe dziwki

To ostatnie najbardziej przeraża krytyków. Wkrótce nie będą bowiem w stanie odróżnić iskry bożej od działań kodu. Filozofów martwi z kolei już sam udział algorytmów w procesie twórczym. Zdobywca Nagrody Pulitzera i znany myśliciel Douglas Hofstadter w książce zatytułowanej „Virtual Music” żalił się: „Przeraża mnie i jednocześnie zadziwia fakt, że zjawiska dotykające istoty mojego jestestwa mogą być wytwarzane przez mechanizmy miliony razy prostsze od misternej biologicznej konstrukcji, która mieści ludzką duszę”.

Hofstadter nie zdaje sobie, być może, sprawy z tego, że już w XVIII wieku słynny Joseph Haydn część artystycznych decyzji oddawał kościom do gry; podobnie słynny grecki awangardzista Iannis Xenakis. Także w muzyce rozrywkowej od lat 60. króluje technologia. Fragmenty utworów wycina się i wkleja jak zdania w edytorze tekstu. Brzmienie poszczególnych partii poprawia się paletą efektów: od pogłosu, echa i przesteru po modny ostatnio Auto-tune. Kiedyś program dyskretnie asystował fałszującym wokalistom. Obecnie służy jako instrument sam w sobie. Na algorytmach najbardziej polegają oczywiście muzycy zajmujący się wszelkimi odmianami muzyki elektronicznej. Ale także kojarzony z surową ulicą hip-hop swój kształt zawdzięcza technologii. Konkretnie - automatom perkusyjnym i cyfrowym samplerom, w tym szczególnie legendarnemu E-mu SP-1200, od którego zaczął się boom na samplowanie.

Obrazu dopełniają algorytmy, których twórcy obiecują, że przewidzą przebój, chociażby na podstawie parametrów, o których wspominał doktor Mullensiefen. Najbardziej głośnym z nich jest uPlaya.
„Korzystamy z zestawu algorytmów, które oceniają chwytliwość utworu i wystawiają mu notę w skali 10-punktowej” - tłumaczył David Meredith, szef firmy Music Intelligence Solutions stojącej za projektem uPlaya. „Chodzi o pewne schematy i motywy dźwiękowe, które ludzki mózg uznaje za przyjemne. A więc o rytm, harmonię, przebieg akordów czy długość kompozycji” - wyjaśniał. Wiedzę o tym, co podoba się naszym umysłom, uPlaya czerpie oczywiście z historycznych notowań list przebojów.

Klastry muzyczne uPlaya

Nikt z nas nie słucha rytmu czy melodii piosenki w oderwaniu od kontekstu całego utworu. Tak samo uPlaya nie analizuje wspomnianych parametrów niezależnie od pozostałych. Po nagromadzeniu tysięcy popularnych piosenek z paru ostatnich dekad twórcy programu odkryli bowiem, że przeboje tworzą swoiste klastry, czyli zbiory utworów o podobnej mieszance cech. Gdy więc uPlaya bada potencjał komercyjny utworu, porównuje jego indywidualny zestaw atrybutów z zestawami charakteryzującymi przebojowe „klastry”.

Taką teoretyczną chwytliwość swojego najnowszego dzieła każdy artysta może sprawdzić na oficjalnej stronie projektu uPlaya (dwa utwory program zbada za darmo, za kolejne diagnozy trzeba zapłacić). Pozwoliłem sobie przetestować trzy wielkie gwiazdy ostatniego sezonu: Gotye, Adele oraz Lanę del Rey. Słynnemu „Somebody I Used to Know” uPlaya wystawiła notę 7,5 pkt na 10 możliwych. Rzutem na taśmę Gotye załapał się więc na wyróżnienie Platinum Auddy, które oznacza, że „wzorzec piosenki odpowiada utworom, które były przebojami przez długi czas”. Gorzej wypadło „Video Games” Lany Del Rey. Uzyskało ono zaledwie 5,9 pkt.

uPlaya potwierdziła za to dosadnie mistrzostwo Adele. Dramatycznemu „Someone Like You” przyznała aż 8,6 pkt. Dla porównania, „Another Brick in the Wall part 2” grupy Pink Floyd serwis wycenił na 7,8 pkt. A „No Line on the Horizon”, tytułowy utwór z ostatniego albumu U2 - tylko 5,7 pkt. Tymczasem poziom 6,25 uważa się za najniższy, z jakim w ogóle warto udawać się do rozgłośni radiowych.

Twórcy uPlaya chwalili się, że aplikacja wykryła talent Norah Jones, zanim debiutancki album piosenkarki przygniotła lawina pochwał oraz statuetek Grammy. Jednak ani uPlaya, ani inne podobne przedsięwzięcia nie potrafiły jak dotąd przewidywać muzycznej przyszłości na szerszą skalę. Sami wróżbici usiłowali tłumaczyć to „zmieniającymi się modami, kulturą i otoczeniem”. Co faktycznie wydaje się potwierdzać ten dwudziestosekundowy klip. Im bardziej słupki wychylają się w lewo, tym bardziej dany czynnik (tempo, prosta melodia itp.) przyczyniły się do sukcesu utworów w danej dekadzie. Jeśli wychylają się w prawo, zadziałały in minus.

 

PS. Jeśli ktoś poczuł się zniesmaczony, tym, że algorytmy i roboty tak wiele mają dziś do powiedzenia w muzyce, niech przeczyta pewną notatkę z 1930 r. Przewodniczący Amerykańskiej Federacji Muzyków ostrzega w niej melomanów przed uleganiem fonograficznym nowinkom technologicznym:

Machinemade music

Mariusz Herma - dziennikarz muzyczny, współpracownik "Polityki" i
autor bloga ziemianiczyja.pl. A hobbystycznie także poświęconego
chmurom - tym razem analogowym - fotobloga cloudynow.tumblr.com