清華機器人樂隊!研發團隊平均年齡不到30歲

2020-01-10 09:52:36 來源:人民日報

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2019年年末,一個名為“墨甲”的樂隊受到了不少網友關注,還一度登上微博熱搜榜。

至于為什么會吸引眾多目光?那是因為,“墨甲”是一個完全由機器人組成的中國風樂隊。

“墨甲”樂隊演奏畫面。清華大學未來實驗室供圖

機器人可以寫詩、可以唱歌、可以畫畫……在剛剛過去的2019年,人工智能已經越來越深入地介入到人類的生活中。現在,機器人開始組樂隊了。

這樣一個樂隊是如何被打造出來的?日前,記者和“墨甲”樂隊首席科學家、清華美院信息藝術設計系副教授米海鵬聊了聊。

“墨甲”樂隊演奏畫面。清華大學未來實驗室供圖

機器人樂隊長什么樣?

2019年12月,清華大學通過官方微博發布了一段“墨甲”樂隊演奏的視頻。

在這段視頻中,“樂手們”均身著華麗的唐朝服飾。其中,有負責吹竹笛的 “玉衡”、彈箜篌的“瑤光”、負責排鼓演奏的“開陽”,還有一位主持人“小燈籠”。

“樂手們”隨著音樂的節奏搖頭擺手,樂隊演奏的也都是中國風樂曲。演出中,笛聲清雅,箜篌悠揚,排鼓則頗具節奏感。演出現場,還有絢麗的燈光配合,讓人耳目一新。

只不過,視頻中的這些“樂手”都是機器人。

“墨甲”樂隊演奏畫面。清華大學未來實驗室供圖

機器人是如何演奏的?

“墨甲”樂隊首席科學家、清華美院信息藝術設計系副教授米海鵬告訴記者,這些機器人的演奏機制和人類演奏是一模一樣的。

“比如說,演奏竹笛的機器人就是通過吹氣、手指按壓笛孔發聲。和人類演奏不同的是,一般橫笛的笛孔是在人類嘴部下方,但是機器人嘴的位置沒法通過這種方式出氣。所以我們做了改造,把進氣的裝置橫過來放在了笛子的一側,從一側進氣模擬人嘴的功能。”

“墨甲”樂隊演奏畫面。清華大學未來實驗室供圖

箜篌和排鼓的“演奏者”也是如此。演奏時,機器人需要真實地撥動琴弦、打鼓。

當然,這樣的演奏也有和人類不同的地方。比如“瑤光”在撥箜篌弦的時候,觀眾可以理解為機器人同時有31個手指,每個手指都可以獨立撥動琴弦,在任何時候都可以同時撥動十幾根琴弦。

“墨甲”樂隊首席科學家、清華美院信息藝術設計系副教授米海鵬接受記者采訪。程宇 攝

平均年齡不到30歲的團隊

但這樣的機器人并非簡單的撥弦機器或者打鼓機器。米海鵬連用了幾次“難度非常大”形容。

“很多年前,我在日本留學工作。2012-2013年時,我很有幸參與了在日本的機器人樂隊研發工作。當時的樂隊是個搖滾機器人樂隊,有三個機器人在演奏搖滾音樂。但我本人其實更喜歡中國傳統文化、傳統音樂。從那個時候就開始在想,有沒有可能讓機器人演奏中國風格的音樂。”

2014年初回國后,他開始在腦海里構思中國風的古典機器人樂隊的模樣。他坦言:“迄今為止的機器人發展,沒有專門針對中國樂器的演奏做研究。”

2018年,條件成熟了,米海鵬以清華大學師生及畢業生為主組建起了一支7人的隊伍。其中,有人物雕塑的專家,有古典音樂的大拿,還包括機器人科技研究人員。米海鵬告訴記者,整個團隊平均年齡還不到30歲。

“墨甲”樂隊演奏畫面。清華大學未來實驗室供圖

一分鐘學會一首曲子

不過,這個團隊面臨的問題并不簡單。當米海鵬帶領團隊開始自己制造中國風機器人樂隊的時候,他發現有很多問題都是傳統的機器人技術解決不了的。

同時,要讓機器人演奏還需要專門的音樂家指導。“這些機器人都是有老師的。老師們告訴我們應該用什么樣的技巧演奏,我們再把這些翻譯成工程性語言,讓工程師在機器人身上實現這些演奏技巧。”

在項目啟動一年多以后,這些難題相繼被攻克。2019年4月,在清華大學108年校慶之際,第一版“墨甲”樂隊亮相演出,以一種類似實驗戲劇的形式首次演奏了中國風曲目。

目前的“墨甲”樂隊大概是什么水平?米海鵬給記者的答案是:“理論上,只要我們有一首曲子,以特殊格式給它,就可以在一分鐘左右學會。”

“墨甲”樂隊演奏畫面。清華大學未來實驗室供圖

為什么要讓機器人演奏?

雖然學習音樂的效率遠比人類要快,但在米海鵬看來,機器人演奏目前仍存在著不少短板。比如,音樂家演奏的時候,情緒可以感染到觀眾,但是機器人演奏,人們就覺得還是有機械感。

談及“墨甲”樂隊的未來,米海鵬告訴記者,現在三個機器人樂手的名字是玉衡、瑤光和開陽,其實是北斗七星中三顆星的名字。“其實在第一次演出之后就有人來問,另外四顆星什么時候亮相。我們也有這樣的計劃。也許未來會陸續跟大家見面。”

“墨甲”樂隊演奏畫面。清華大學未來實驗室供圖

但同時,米海鵬和他的團隊也有更深入的思考。“人工智能在各個領域替代人的工作,人類往往會對此恐慌。但是我個人更傾向認為,機器人和人的關系是多種多樣的。藝術就是一個特別好的、不同的切入點。”

他說:“我們最初的出發點一定不是機器人可以取代音樂家。但它可以呈現一個不同的藝術風格,因為藝術是多元化的。我們也通過機器人參與藝術的形式,讓大家從更多的角度思考人和機器人之間的關系。”

米海鵬坦言,他的老師曾說過這樣一句話,“我沒有辦法預測未來,我們預測未來的最好方式就是去創造未來”。“通過手中的發明創造去塑造未來,這可能也是我們實驗室大多數老師和學生的一個理想。”

【編輯】黃潯
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