21:04 22 Giugno 2018
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Gli scienziati del MEPhI stanno elaborando un aiutante virtuale per i compositori

© AP Photo / Marcio Jose Sanchez
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Gli specialisti dell’Istituto di sistemi cibernetici intelligenti dell’Università nazionale di ricerca nucleare MEPhI(Istituto di Ingegneria e Fisica di Mosca) stanno elaborando un sistema di software che funga da assistente virtuale per compositori di musica, in grado di determinare la disposizione emotiva della persona e di seguire la sua logica.

Lo ha comunicato l'ufficio stampa dell'istituto all'agenzia RIA Novosti.

Nonostante l'esistenza di un'avanzata teoria musicale, a tutt'oggi la creazione di musica cede con difficoltà a un'algoritmizzazione formale, a causa dell'indissolubile legame con le emozioni interiori del compositore. Lo studio di questo aspetto del processo creativo presenta grande interesse per gli specialisti dell'intelligenza artificiale.

Oggi, i ricercatori riescono già ad avviare tra l'individuo e il software un'interazione tale per cui quest'ultimo, ricevendo informazioni sulla condizione emotiva e sulle intenzioni del primo,  permette al computer di diventare un proseguimento dell'intelletto e del corpo umano.

Musica di livello umano

L'assistente del compositore è un programma capace di creare autonomamente delle composizioni musicali che siano al livello di quelle umane, cioè di un alto grado estetico. L'assistente è un aiutante intelligente e fantasioso, in grado di completare le note scritte dal compositore con note e accordi propri e con le loro combinazioni, come hanno raccontato a RIA Novosti i collaboratori dell'Istituto di sistemi cibernetici intelligenti del MEPhI.

Secondo quanto dicono gli scienziati, per raggiungere un tale scopo è stato necessario analizzare a fondo la teoria musicale (individuare i suoni musicali, gli accordi e le loro combinazioni), costruire mappe semantiche sulla base di queste analisi e collegarle ai modelli di percezione emotiva della musica da parte dell'uomo.

Il nuovo software si distingue in via di principio da altre elaborazioni analoghe perché l'agente virtuale è capace di mantenere un contatto emotivo con la persona, fa notare il professore dell'Istituto di sistemi cibernetici intelligenti dell'Università nazionale di ricerca nucleare MEPhI Aleksej Samsonovič.

La maggior parte delle applicazioni simili rappresentano delle reti neurali a cui è stato insegnato a scrivere musica o a disegnare dei quadri. Ma la nostra idea consiste in altro: cogliere la disposizione emotiva della persona e seguirne la logica — ha detto.

Una mappa semantica al posto una rete neurale

Secondo le sue parole questo metodo è fondato non su una rete neurale, ma su una mappa semantica nella quale la condizione dell'individuo è rappresentata da un punto in uno spazio affettivo. Anche ciascuna possibile azione detiene le sue coordinate in questo spazio, mentre sussiste una qualche legge che lega una coordinata alle altre seguendo la logica della percezione emotiva. Vi sono anche delle limitazioni determinate dalle leggi dell'armonia musicale e del ritmo.

Le limitazioni, tuttavia, non possono definire tutto, ma lasciano una certa libertà di creazione. È questa la libertà che viene sfruttata dal nostro modello, che si attiene alla mappa semantica e alle regole di scelta delle coordinate su di essa, tenendo in considerazione l'evoluzione della condizione emozionale della persona. Faccio notare come il discorso qui non verta sull'apprendimento di un modello derivante dai principi primi della psicologia (aspetti psicologici basilari del comportamento). È in questo senso che il modello mostra l'essenza del fenomeno della creatività, mentre la rete neurale non può farlo — spiega Aleksej Samsonovič.

La comprensione reciproca tra compositore e agente virtuale si rivela possibile grazie alla sistematizzazione e alla conservazione all'interno dello spazio del programma dei tipi differenti di reazione emotiva della persona agli elementi musicali come gli accordi, la loro coerenza e gli intervalli.

Ai fini dell'immagazzinamento e dell'utilizzo delle informazioni del software sulle combinazioni opportune e ben riuscite di suoni, viene usato un metodo di mappe semantiche che permette al compositore virtuale non solo di continuare a suo piacimento la melodia datagli dall'utente, ma anche di monitorare il suo umore proponendo diverse variazioni di sviluppo e scegliendo un accompagnamento.

Equazioni per l'umore

Durante l'elaborazione della metodica è stato utilizzata una speciale applicazione che chiedeva ai partecipanti al test di valutare differenti combinazioni di accordi su una scala da uno a dieci secondo tre criteri: gradevole-sgradevole, allegro-triste, stimolante-noioso. Questo sistema di voti ha permesso di creare mappe semantiche tridimensionali.

Noi partiamo dal presupposto che la scelta dell'individuo per questo o per quel comportamento sulla base di emozioni sociali, di sentimenti e di rapporti reciproci si possa descrivere con equazioni dinamiche relativamente semplici. Un modello semplice dicomportamente basato su una mappa semantica e su due equazioni si rivela indistinguibile da una persona nel più primitivo dei paradigmi di interazione sociale in un ambiente virtuale, dice Aleksej Samsonovič.

Fa anche notare che in questo ambito di ricerche l'approccio maggiormente promettente viene dato dalle architetture cognitive, costruite sulla base di dati di psicologia e di neuroscienze, le cosiddette architetture cognitive bioispirate (BICA). 

Secondo le parole degli scienziati, la tecnologia così elaborata possiede una certa versatilità, potendosi quindi applicare non solo alla musica, ma anche in molti altri tipi di creatività digitale, nonché in maniera più ampia ai sistemi uomo-macchina. La costruzione e l'implementazione di tali elaborazioni è un passo importantissimo sul percorso degli studi sull'aspetto socio-emozionale dell'intelletto, deputato al discernimento e all'espressione delle emozioni, delle intenzioni, delle motivazioni e dei desideri.

Le conclusioni principali della ricerca sono state pubblicate sulla rivista Procedia Computer Science. 

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Tags:
scienza, musica, MePhi, Russia
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