Советский музыкант-бунтарь

Летним вечером 1959 года, когда солнце катилось за край Воробьевых гор, Рудольф Зарипов заселился в скромное общежитие при Московском Государственном университете. Зарипов только недавно защитил диссертацию по физике в Ростовском университете на юге России, после чего его отправили в Москву: разрабатывать один из первых в стране мэйнфреймовых компьютеров и обучать новое поколение программистов для военных целей.

Творческие изыскания Зарипова проходили в маленькой комнатке на Воробьевых горах — одном из семи холмов, на которых основана Москва. Днем он разрабатывал проекты в области криптографии по госзаказу, а ночью отвлекался на создание компьютерных алгоритмов музыкальных произведений. Он был полон решимости перевести неуловимый язык музыки в жесткие правила математических операций.

Увлечение Зарипова алгоритмическими композициями началось в 1947 году, в возрасте 18 лет. В студенческие годы он изучал музыку и играл на виолончели, хотя также любил математику и физику. Его однокашник Булат Галеев отмечает доброту Зарипова: "По натуре он был очень мягким человеком, и этим часто злоупотребляли те, кто любил прогуливать лекции". Зарипов покрывал прогулы друзей, поэтому декан лишил его поста старосты.

Однажды, готовясь к экзамену по музыке, Зарипов подметил, что мелодические паттерны можно описать законами математики.

"Он выделил несколько способов измерения созвучий и понял, что эта задача доступна любой вычислительной технике, — писал Глеб Анфилов в книге "Физика и музыка" (1962 г.). — Но затем в уме молодого исследователя сверкнула еще одна мысль: что если попытаться измерить не только аккорды, но и самый важный компонент музыки — мелодию? В конце концов, мелодии тоже подчиняются закономерностям. И, вероятно, их законы также можно выразить математически!"

В то время советская наука находилась под контролем политического аппарата. Советская идеология карала анафемой любые исследования связи компьютеров и живых систем. Кибернетика рассматривалась как оружие западного капитализма, буржуазная псевдонаука и опасный инструмент, грозящий заменить собой живого человека-труженика.

Однако в конце 1950-х годов ограничения были смягчены и Зарипов смог работать в менее напряженной обстановке. Однажды летней ночью 1959 года, когда исследователь вбил коды в громоздкий компьютер "Урал", мигающий лампочками и жужжащий кассетами, он наконец услышал звук, которого так долго ждал. Его алгоритм заработал! Из компьютера зазвучал "Уральский вальс" — жутковатое, но прекрасное органное переложение древних священных мелодий.

Для 30-летнего ученого и музыканта это было невероятное достижение. Эхо музыки, которую он создавал за железным занавесом, до сих пор отзывается в спорах о ценности музыки и искусства, сгенерированного ИИ. В них нет фальшивой ноты: в то опасное время Зарипов размышлял именно об искусственном интеллекте.

Кибернетика формально имеет дело с проблемами контроля и использования сигналов обратной связи для управления процессами вычисления. Ее духовный отец — американский математик Норберт Винер (хотя, как это нередко случается, в то время эти идеи буквально витали в воздухе и опирались на работы его предшественников).

Книга Винера "Кибернетика, или Контроль и коммуникация у животных и машин" (1948 г.) была посвящена идеям, впервые пришедшим к нему в ходе работы с военными технологиями во время Второй мировой войны. Перед ним ставилась задача улучшить попадание оружия в цель за счет механизмов обратной связи. Винер усмотрел практически повсеместные возможности применения систем обратной связи и распространил их на биологическую, экономическую, политическую, психологическую и социальную сферы. Благодаря своей широте эта идея стала популярна в Советском Союзе: как же так получается, что одна система может объяснить всё?

Историк Массачусетского технологического института Вячеслав Герович написал в своей книге по советской кибернетике 2002 года издания, что Винера подвергли травле за его отсылку к Эрвину Шрёдингеру. Книга Шрёдингера "Что такое жизнь?" была переведена на русский язык в 1947 году — тогда же, когда Зарипову впервые пришла мысль об алгоритмах в композиции. Книгу высоко оценили на Западе за теоретическое описание химического состава генетического материала (Фрэнсис Крик цитировал ее в качестве источника вдохновения).

Враждебность советского руководства объяснялась тем, что в 1930-е годы генетику объявили западной пропагандой из-за действий Трофима Лысенко — необразованного, но политически грамотного сторонника эволюционной концепции ламаркизма. Идеи Лысенко об адаптации сельскохозяйственных культур к суровым зимним условиям вызвали массовый голод. Лысенко считал, что биология должна соответствовать советской идеологии, согласно которой сила и адаптивность более патриотичны, чем груз наследственности. "Из-за приверженности Шрёдингера теории хромосом получилось, что современные физики всем своим авторитетом склоняются на сторону генетиков, и это немедленно сделало его врагом лысенковцев", — пишет Герович.

В 1950-х годах атаки на кибернетику не прекратились. Советский журналист Марк Агапов высмеивал гарвардский компьютер Mark III, упоминал Винера среди "шарлатанов и ретроградов, которыми капиталисты подменяют истинных ученых" и называл рекламу компьютеров в США "широкомасштабной кампанией массового обмана простых людей". В другой статье утверждалось, что "эти выдумки лакеев империализма не имеют ничего общего с наукой и лишь говорят о вырождении современной буржуазной науки". В 1953 году анонимный автор писал в советском журнале "Вопросы философии": "Мы останемся с высокотехничными компьютерами, "гигантскими мозгами", которые будут контролировать все остальные механизмы. Потребность в работниках отпадет".

Говорят, развитие науки идет от одних похорон до других. Так, именно после похорон Сталина кибернетику в СССР начали воспринимать не как псевдонауку, а как достойный изучения предмет. Руководитель Советского Союза многое имел сказать о науке, писал труды по философии, лингвистике, экономике и даже физике и физиологии, хотя не имел официального образования по этим дисциплинам. Но, конечно, это не помешало ему диктовать условия научной практики. Этан Поллок в книге "Сталин и советские научные войны" пишет, что руководителя СССР называли корифеем (лидером греческого хора) в науке. После его смерти исследователям кибернетики стало проще работать. В 1955 году математик Алексей Ляпунов, имевший тесные связи с ведущими советскими учеными 1940-х годов, официально провел в МГУ семинар по кибернетике и физиологии.

Идея музыкальных алгоритмов не принадлежала исключительно Зарипову. Она обязана своим происхождением опередившей свое время женщине-математику Аде Ловлейс, которая в 1840-х годах предсказала, что музыку можно описывать математическими правилами и создавать с помощью машины. Также Зарипов не был первым компьютерным композитором. В 1957 году американские композиторы Лейарен Хиллер и Леонард Айзексон создали "Сюиту Иллиака". Дуэт использовал компьютер "Иллиак", содержавший 2800 радиоламп (что немногим больше, чем 2100 у "Урала", на котором работал Зарипов), для написания струнного квартета алгоритмическими методами.

Однако Зарипов был автором первой научной работы по алгоритмической композиции, опубликованной в "Трудах Академии наук СССР" в 1960 году. В статье досконально описаны мелодические принципы, которые Зарипов выразил математическим языком, доступным для компьютерной переработки: каждая музыкальная фраза должна заканчиваться на одной из трех основных нот произведения; два больших интервала (квинта или секста) в одном ряду запрещены; число нот в одном направлении (нисходящем или восходящем) не должно превышать шести и так далее.

Несмотря на очевидную жесткость правил, одной из причин привлекательности "Уральского вальса" для слушателей было то, что Зарипов мыслил, как музыкант. В 1970-х годах он проводил экспериментальные эфиры на радио. Он включал слушателям серии мелодий, сгенерированных им на компьютере, вперемешку с такими же мелодиями, исполненными профессиональными музыкантами. Слушатели часто предпочитали компьютерные варианты.

"Зарипова занимали вопросы эстетики и вкуса, — говорит украинский культуролог и автор книги "Кибернетика в гуманитарных науках и искусстве в СССР" Янина Пруденко. — Нельзя сказать, что он был "сухим математиком", которого не волновало влияние алгоритмической музыки на восприятие".

Элементы простых алгоритмов Зарипова использовались в последующих сложных проектах, например, в эксперименте по разработке музыкального интеллекта Дэвида Коупа в 1980-х годах, где ИИ использовался для анализа музыкальных стилей, например Баха и Моцарта, и для создания новых произведений в этих стилях. Это расширяло границы творческого применения ИИ в создании музыкальных композиций.

Новые подходы к применению компьютера для создания музыки связаны с глубинным научением и нейронными сетями. В этих современных методах обычно используется архитектура трансформатора — та же нейросеть, что и ChatGPT и другие большие языковые модели, — обученная заполнять пробелы в большом корпусе музыкальных произведений, представленных в MIDI-формате — цифровом языке музыкального нотирования. Эти модели используют в качестве вводных данных описание музыки человеческим языком и генерируют результаты на основе статистического изучения структуры музыки в обучающих данных.

Несмотря на развитие технологий, угроза подавления человечества гигантским компьютерным мозгом все еще нависает над нами. Джон Сапко, композитор и профессор музыки в Университете Дьюка, не является луддитом. Он разработал и внедрил вычислительные методы в музыкальной композиции, но реальный опыт их применения его разочаровал.

"Очень огорчает, когда открываешь Twitter и видишь, что такая мощная технология, как ChatGPT, применяется для создания музыкальной халтуры, — говорит он. — Если бы такую музыку создавал человек, она бы не стоила прослушивания. Изрыгать третьесортные подражания Баху и другим композиторам с помощью этих систем — это преступное пренебрежение возможностями технологии".

Композитор и технолог Эд Ньютон-Рекс собрал команду для основания стартапа Stability AI и создал генеративную музыкальную модель Stable Audio — нейросеть, аналогичную Dall-E от OpenAI, которая работает, переструктурируя шум в упорядоченные данные, в данном случае в музыку. Ньютон-Рекс вспоминает, что к нему пришла такая мысль: "Разве не было бы круто, если бы ИИ мог генерировать музыку? И, конечно, ответ был положительный. Это было бы волшебно и впечатляюще".

Но для самого Ньютона-Рекса волшебство исчезло. "Мы находимся в той точке, когда генеративный ИИ буквально начинает влиять на музыкантов. То, о чем я говорю, это не просто какая-то гипотетическая проблема. Очевидно, что ИИ соревнуется с людьми-музыкантами". Разочарованный Кремниевой долиной, Ньютон-Рекс в 2023 году ушел из Stability AI, чтобы основать некоммерческую организацию, которая сертифицирует источники обучающих данных для моделей ИИ.

В свою очередь, Сапко мыслит оптимистично по поводу того, могут ли технологии улучшить композицию. "Когда я сочиняю произведение, — объясняет он, — мое вдохновение подпитывается маленькими отрывками музыкальных связей. Я слушаю и разбираюсь, что получится, если я совмещу два маленьких фрагмента музыки. У меня заранее нет полноценной идеи, чего я хочу добиться, и я не теряю способности удивляться. Вот чего я хочу от аудитории — чувства удивления".

Сапко говорит, что скорее всего не будет пользоваться современным генеративным ИИ, но видит возможные способы его применения. Он мечтает взять музыку, сочиненную ИИ, разделить ее на составляющие, использовать как еще один сэмпл и обработать — возможно, она станет более интересной.

Согласно такому подходу ответственность и намерение создания музыки остается за человеком. Скорее всего, Зарипов согласился бы с этим. В своей книге "Кибернетика и музыка" (1963) он писал: "Машина и методы кибернетики — большие помощники человека в исследовании тайн природы, секретов творчества, в прояснении законов и принципов мыслительных процессов". Несмотря на развитие ИИ, эти законы и принципы по-прежнему являются тайной, и искусство создания музыки остается на стороне человека.