Canciones “a medida” gracias a la Inteligencia Artificial

LUCA    24 octubre, 2019

Este año, con motivo del tercer cumpleaños de LUCA nos planteamos un reto interesante. ¿Podría generarse “la canción ideal”, en este caso, de cumpleaños, alimentando un algoritmo con nuestras canciones favoritas? Como lo mejor en estos casos es ponerse manos a la obra, lanzamos el reto en redes sociales, para recopilar las canciones, reclutamos voluntariosos cantantes amateurs entre los compañeros (por aquello de los derechos), y nos pusimos a trabajar.

El proceso ha resultado apasionante, pero complejo. Por ello, Alfonso Ibáñez y Alberto Granero nos los irán explicando poco a poco en una nueva mini-serie de nuestro blog. Empezamos con este post sobre el estado del arte de la Inteligencia Artificial en el ámbito de la creación musical. Esperamos que os guste.


La Inteligencia Artificial, el nuevo artista

El arte se entiende como aquella actividad o producto que se realiza con una finalidad estética o comunicativa y que expresa emociones e ideas a través de diversos recursos. Desde un punto de vista más pragmático, se puede decir que es toda forma de expresión (sentimientos, emociones…) de carácter creativo, que puede tener un ser humano.

El arte se compone de artes visuales (arquitectura, cinematografía, fotografía, pintura…), las artes escénicas (danza, teatro…), las artes literarias (poesía, drama…) y, por último, las artes musicales (canto, música…). Sin embargo, gracias al avance de la tecnología, se han creado nuevas formas de arte como la composición algorítmica, la cual crea música a través de los algoritmos.

¿Pueden las máquinas generar nuevas canciones exitosas?

La mayoría de las canciones musicales y todos sus aspectos (notas, tempo, acordes, ritmos…) se pueden explicar a través de la inteligencia artificial. En los últimos años, estas técnicas han generado avances que permiten eliminar las barreras diferenciadoras respecto a la música producida por los seres humanos.

Daddy’s Car se considera la primera canción compuesta íntegramente por la Inteligencia Artificial. Los investigadores de SONY CSL Research Lab desarrollaron FlowMachines en 2016. Este sistema aprende estilos de música a partir de una enorme base de datos y compone nuevas canciones basadas en los estilos musicales analizados. Otro caso de reciente éxito es la plataforma Artificial Intelligence Virtual Artist. Este sistema ha sido entrenado con miles de producciones de autores como Beethoven, Mozart y Chopin, y es capaz de realizar composiciones de temas clásicos como The Golden Age.

¿Qué algoritmos son los más utilizados?

Las redes neuronales proporcionan numerosas aplicaciones artísticas como la generación de textos literarios, la modificación de estilos en ciertas imágenes y, por supuesto, la composición de nuevas piezas musicales. En el contexto musical, las recurrent neural networks (RNNs) adquieren un especial interés. Las redes recurrentes se aplican cuando la información disponible es secuencial o temporal. Una de las técnicas más utilizadas de esta tipología son las redes long short-term memory (LSTM). Estas redes son extremadamente útiles para resolver problemas en los que se tiene que recordar información durante un largo periodo de tiempo, como es el caso de la generación de música.

Otra posible opción es la utilización de las generative adversarial networks (GANs).  En este enfoque, los adversarios pueden ser dos redes neuronales recurrentes diferentes: una red generadora y una red discriminadora. El adversario generador está diseñado para generar datos que no se puedan distinguir de los datos reales, mientras que el adversario discriminador está diseñado para identificar aquellos datos que son reales. El entrenamiento de los modelos se afina iteración a iteración y finaliza cuando el adversario generador produce datos que el adversario discriminador no puede distinguir de los datos reales.

Figura 1: Estructura de un modelo basado en las técnicas RNNs+GANs
Figura 1: Estructura de un modelo basado en las técnicas RNNs+GANs

Nuevos paradigmas en el sector

Klauss Schwab (fundador y Executive Chairman del foro económico mundial) mencionó que, en la nueva era de los datos en la que vivimos, no es el pez grande el que se come al pez pequeño, si no el pez rápido el que se come al lento. Esta frase hace referencia a la necesidad de adaptación de las empresas. Aquellas que no sepan o no quieran adaptarse a los nuevos cambios tecnológicos desaparecerán.

En este contexto, la discográfica Warner Music ha contratado los servicios de la empresa Endel para que, basándose en la Inteligencia Artificial, componga nuevos géneros de música durante el 2019. Esta empresa capta miles de sonidos que provienen de la climatología, la ubicación, la hora o el ritmo cardíaco, entre otros, para producir música personalizada a los usuarios. Desde Warner Music afirman que estos nuevos géneros son capaces de mejorar el estado de ánimo e incluso reducir la ansiedad.

Aprovechando las capacidades de la Inteligencia Artificial, Huawei ha conseguido finalizar la inacabada composición de Schubert, la Sinfonía núm. 8, D.759, empezada en 1822. A través de su Smartphone Mate 20 Pro, esta empresa ha analizado, recientemente, el timbre, el tono y demás características de los dos primeros movimientos y ha generado una melodía para los dos últimos movimientos inacabados. Finalmente, los ingenieros de Huawei acudieron al compositor Lucas Cantor, ganador de dos premios Emmy, para dar los retoques finales y conseguir una partitura que pudieran calificar de fiel al estilo original.

Hoy en día, no es necesario que los artistas tengan que estar vivos ni presentes para actuar en los escenarios. Un ejemplo perfecto es diva japonesa Hatsune Miku. Esta artista virtual es una cantante humanoide generada mediante holografía y cuenta con miles de seguidores que la acompaña durante sus conciertos de estilo j-pop.

Como hemos podido observar, no hay dudas de que, gracias al avance tecnológico, junto con las novedosas técnicas de Inteligencia Artificial y el procesamiento de miles de millones de datos, las máquinas ya son capaces de componer automáticamente nuevas canciones, de transformar las discográficas y de generar nuevas experiencias en conciertos, entre otras muchas opciones. ¿Esta la sociedad preparada para ello?

Post escrito por Alfonso Ibáñez y Alberto Granero


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