Kunstig intelligens (AI – artificial intelligence) bruges til at give computere og computerprogrammer den bedst mulige intelligente opførsel.
De, der arbejder med dette, konstruerer computere, som er intelligente i den forstand, at de kan løse problemer og lære af egne erfaringer.
Axel Tidemann er postdoc ved NTNU's Institut for datateknik og informationsvidenskab. Han arbejder med Smart Grid, fremtidens strømnet. Men doktorgraden tog han ved at modellere en kunstig intelligent trommeslager.
AI-trommeslageren Sheila lærer løbende
Axel Tidemanns AI-trommeslager fik navnet Sheila, opkaldt efter Sheila E., fordi han er stor fan af Prince, og fordi Sheila E. spillede i Princes band i 80’erne.
Til at begynde med kunne den kunstige intelligens ingenting. Den var som et nyfødt barn og måtte trænes op. Efterhånden som Sheila lærer, bliver den dygtigere.
»Jeg modellerede Sheila, så den lærte sig selv at spille trommer ved at efterligne, hvordan fem ægte trommeslagere spillede,« siger Axel Tidemann.
Først programmerede han platformen. En AI ’lever’ på platformen; som ånden i maskinen. Den kunstige trommeslager er ikke en fysisk robet, men visualiseres på computerskærmen.
En forenklet model af menneskehjernens neurale netværk blev brugt som læringsmetode i Sheila. Når Sheila lærer, lærer den nemlig, ligesom vi lærer, og som vores hjerne videreudvikler neuroner og synapser. Sheila lærer som barnet: Prøver og fejler og gør noget rigtigt og noget forkert.
Sheila spiller med fem spillestile
Menneskelige trommeslagere har individuelle spillestile. Spillestil er variationer i spil på lavniveau og højniveau. Alle trommeslagere varierer på begge niveauer, men i forskellig grad.
Timing er det ene lavniveau, og meget vigtigt for trommeslagere. Timing betyder, at trommeslageren spiller før, lige på eller efter tempoet, musikpulsen. Jazztrommeslagere er typisk før og bluestrommeslagere efter. I popmusik er der mange programmerede trommer, og trommeslageren slår lige ’på slaget’.
Dynamik er det andet lavniveau og handler om, hvor hårdt trommeslageren slår. Variation i dynamik og tempo er det, som tilsammen udgør et ’groove’.
Højniveauvariationer handler om overgange, også kendt som ’breaks’. Her går trommeslageren væk fra grundfiguren i lyden og tilføjer eller fjerner slag. Her kan trommeslageren virkelig udfolde sig kreativt.
Lyd og billede = syn og hørelse
Sheilas lærere var fem ægte trommeslagere, som spillede samme lyd på samme trommesæt. Man lavede lydoptagelser, da de fem spillede.
Markører på kroppen lavede 3D-optagelser af bevægelsesmønstrene. Fem infrarøde kameraer var monteret over og rundt om trommesættet.
Lys og billede er hørelse og syn hos Sheila. Da Sheila havde set og hørt trommeslageren, skulle den spille på samme måde selv.
Men hvordan ved man, om Sheila lærer korrekt?
»Den kunstige intelligens måler sin egen opførsel mod det, den forsøgte at lære. Så korrigerer den sig selv. Jeg er altså ikke nødt til at fortælle, hvad der skal ændres på, den finder ud af det selv.«
Hvad kan trommemodellering bruges til?
»Ingen musikprogrammer i softwareindustrien har modeller for at lære en spillestil. Forskningen kan derfor laves til et produkt for dem, der vil have menneskelige trommespor lavet af en computer.«
»Et eksempel på andre anvendelser er PlayStation-spillet Guitar Hero. AI-modellering kan bruges til at lave mere naturtro visuel repræsentation af, hvad man spiller.«
»Så vil solopræstationen på ’instrumentet’ hjemme i stuen kunne ligne og lyde som den faktiske musiker ville spille den,« afslutter Axel Tidemann.
Torsdag aften får 100 millioner seere ham at se, når han spiller ægte trommer sammen med Margaret Berger i semifinalen i Melodi Grand Prix - og måske i finalen lørdag 18. maj.
© forskning.no Oversættelse: Julie M. Ingemansson
