Физика и музыка

Когда нажата пусковая кнопка на пульте управления, машина принимается «творить». Точно исполняя полученный заказ, она множеством способов перераспределяет группы чисел. В радиолампах мечутся электронные потоки, мелькают неоновые вспышки — и через несколько секунд очередное «произведение» готово. Оно выдается машиной в виде колонки чисел на бумаге.

После этого плод машинного «вдохновения» переводят с цифрового языка на нотный и частенько возвещают о том, что опять-де машина «превзошла» человека.

Этим способом американец Пинкертон получал бесчисленные вариации из кусочков тридцати девяти эстрадных мелодий, введенных в память электронно-счетной машины. Его соотечественники Брукс, Гопкинс, Нейман и Райт таким же кибернетическим перетасовкам подвергли тридцать семь гимнов разных времен и народов.

Разумеется, в этих экспериментах нет, по существу, ничего нового по сравнению с «табличной» композицией Моцарта. Машина в них играет роль не композитора, а того ловкача, который кидал кости и переписывал готовые такты музыки. Разница единственная: машины выполняют работу с неимоверной быстротой, они компилируют тысячи песенок в час!

Однако вот что любопытно: если машине «разрешали» манипулировать более или менее крупными отрезками введенных в память мелодий, она пускалась в беззастенчивый плагиат, не очень умело «воровала» из вложенных в память образцов целые музыкальные фразы, переписывая их в лепту ответа и таким образом выдавая их за свои. Красноречивая электронно-кибернетическая имитация «творчества» музыкальных жуликов!

СИМФОНИЯ ИЗ КЛЯКС

По свидетельству историка Ма Су-ченя, игральные кости выступали в качестве «соавторов» композиторов еще в Древнем Китае. Во всяком случае, с их помощью там иногда проводились экзамены молодых музыкантов.

Экзаменующийся бросал несколько раз подряд пару игральных костей и запоминал последовательность выпавших чисел. Каждое число условно означало ноту, их совокупность — набор звуков. Эту случайную звуковую цепочку надо было обработать по музыкальным правилам и превратить в более или менее приятную песню.

В некоторых зарубежных консерваториях таким способом до сих пор испытывают способности студентов.

А вот другой пример. В 1751 году английский композитор Гейс выпустил сатирическую книжку, в которой предлагал поручить роль композитора... сапожной щетке! «Исключительно новый метод» Гейса заключался в разбрызгивании чернил упругой щеткой по нотной бумаге.

Развивая эту шутливую идею на манер китайской «костяной» композиции, можно составить близкую аналогию второму способу современного кибернетического машинного «звукотворчества».

Вообразите нелепейшую ситуацию. Перед неким композитором лежит лист нотной бумаги, густо усыпанный беспорядочными чернильными кляксами. И, не имея почему-то чистой бумаги, он вынужден пользоваться вот этой — грязной. Допустим еще одну нелепость: у нашего композитора нет чернил, а есть только белила. Он не может поставить ни одной новой точки на нотном листе, усеянном кляксами. Но вдохновение его обуревает, он хочет творить сейчас же, не дожидаясь нормальных условий. Как же быть?

Выход единственный. Композитору придется работать, не нанося нужные знаки на линейки нотного стана, а, наоборот, замазывая белилами ненужные знаки — убирая лишние кляксы.

Ведь кляксы на листе всюду. Они нанизались на нотные линейки, легли между ними. Тут есть и кляксы «до» и кляксы «ре», и сколько угодно других клякс — нотных знаков. Одни кляксы большие — их можно считать за «целые» ноты, длительностью в такт. Другие — поменьше, это «половинки». Еще помельче — «четвертушки», «восьмые» и т. д.

И наш композитор терпеливо пропалывает пятнистый посев, удаляет сорняки, оставляет то, что считает достойным войти в его музыку.

Примерно такую же работу может выполнять кибернетическая машина. И это будет уже не примитивное перетасовывание готовых отрывков. В этом случае музыка будет делаться заново, а не списываться из уже сочиненных произведений.

КИБЕРНЕТИЧЕСКИЙ ПАЛЕСТРИНА

Электронная механизация «очистки» забрызганного нотного листа труднее, чем кибернетическая компиляция новых мелодий из отрывков готовых песенок. Никакой бумаги, щетки, чернил, белил, конечно, нет. И тут все переведено на язык математических чисел. Но в машинную память вводят не мелодии — образчики, а «шум» — цифровое подобие беспорядочных чернильных клякс, хаос совершенно случайных, никак не связанных чисел. Вместе с тем машине задают правила математической «прополки» числового «шума». Эти правила гораздо сложнее, чем при компиляции: они должны глубоко соответствовать знаниям и интуиции воображаемого композитора, замазывающего на нотном листе лишние кляксы.

Дело теперь, как видите, обстоит посложнее, но опять нет ничего сверхъестественного. Снова действует давно знакомый нам метод «выбора из шума», как в симоновском шумофоне, в манипуляциях со звукозаписью, в синтезаторе Мур-зина. Разные инструменты, разные цели, а суть одна и та же. И всюду успех зависит от умения «хорошо выбрать». Как в магазине при покупке галстука! Чем лучше, полнее составлены человеком предписанные машине правила «выбора из шума», тем интереснее окажется ее молниеносное «творчество».

Первая попытка такой кибернетической композиции была предпринята на машине «Иллиак» сотрудниками Иллинойского университета в США Хиллером и Изаксоном. Целый год они трудились над программами, ставили опыты на машине, и наконец на одном из студенческих вечеров самодеятельный струнный квартет публично исполнил кибернетическое творение — экспериментальную «Сюиту Иллиак».

Сюита была четырехголосной и состояла из четырех частей. Каждая «сочинялась» машиной по разным правилам. В первой части машине была дана малая свобода выбора. Отбраковка чисел, символизировавших ноты, велась со всей строгостью старинной гармонии. И произведение получилось в стиле, модном лет триста назад. Случайные звуковые комбинации были отобраны и гармонизованы примерно так же, как сделал бы это основоположник классической системы Джованпи Палестрина. Это подтвердили знатоки старинной музыки, присутствовавшие на необычном концерте. Причем ничего оригинального не вышло. Машина выполнила лишь простенькое упражнение по правилам старой гармонизации, решила задачу, какие обычно задаются ученикам музыкальных школ.

Зато четвертую часть «Сюиты Иллиак» машина писала действительно самостоятельно — почти без всяких правил и ограничений. И результат получился ужасный: сплошная какофония, дикие, нелепые звукосочетания, абсолютное отсутствие малейших признаков музыкальности. Хиллер и Изаксон, однако, остались довольны четвертой частью «Сюиты Иллиак». По их мнению, эта музыка как две капли воды походила на современные опусы композиторов-модернистов. Красноречивое признание!

Итак, машина по программе и заданиям человека может математически точно подбирать аккорды, составлять новые песенки из кусочков старых, «воровать» чужие мелодии и стряпать сумасшедшую ультрамодернистскую галиматью. И это все? Не мало ли для восторгов? Неужели машина-композитор так-таки не способна на что-нибудь практически ценное?

ЗАМЫСЕЛ РУДОЛЬФА ЗАРИПОВА

Советскому математику Рудольфу Хафизовичу Зарипову замысел автомата-композитора пришел в голову еще в юности. Это было в 1947 году. Рудольф Зарипов жил тогда в родной Казани и учился в музыкальном училище.

Однажды, готовясь к экзамену по гармонии, он подметил, что школьная гармонизация мелодий вполне поддается математическому расчету (уже тогда Рудольф был страстным любителем математики). Он прикинул несколько способов расчета аккордов и понял, что дело это доступно любой счетной машине. Но тут же у пытливого юноши мелькнула другая мысль: а что, если попробовать вычислять не только аккорды, но и главнейшую составную часть музыки — мелодии? Ведь и мелодии подчиняются закономерностям. И законы их, вероятно, тоже можно выразить математически!