Программа распознавания образов систематизировала альбомы «Битлз»

Компьютерная программа распределила песни из альбомов «Битлз» по времени их создания. На фото: первый («Please Please Me») и последний («Abbey Road») альбомы группы «Битлз», записанные в Англии. C сайта en.wikipedia.org

Современные успехи технологий распознавания образов позволяют анализировать произведения искусств, художественные и музыкальные. Так, двое американских специалистов-компьютерщиков применили разработанные методы к анализу музыки «Битлз». Их программный комплекс — перевод аудиограмм в визуальные спектрограммы и последующее их сравнение по тысячам параметров — дал исключительно содержательный результат. Все альбомы «Битлз» распределились по времени их создания. Авторы отмечают, что программными средствами можно проследить стилистическую динамику музыки «Битлз» надежнее, чем это получается у экспертов.

Многие люди задаются вопросом: что такое искусство — рекламный пиар или что-то в этом есть глубинно-правдивое? В обыденной жизни часто приходится прислушиваться к экспертному мнению, толкующему так или иначе произведения искусства или анализирующему творчество авторов. Но всегда остается толика сомнения, что это всего лишь мнение одного человека, а на самом деле альтернативных оценок может быть столько, сколько людей на свете. И дело тут в том, что у нас нет объективных признаков, которые бы отличали настоящее от китча или подделки. Действительно, нельзя же считать бегущие по спине мурашки критерием чего-то стоящего.

Однако специалисты в области распознавания образов серьезно продвинулись в поиске таких признаков. Лиор Шамир (Lior Shamir) и Джо Джордж (Joe George) из Технологического университета братьев Лоуренс представили результаты компьютерной классификации песен «Битлз». Компьютер блестяще справился с задачей, расставив альбомы «Битлз» в хронологическом порядке и выделив сборные альбомы с песнями разных периодов творчества. Это, конечно, не суть человеческого творчества, но уже нечто позволяющее приступить к объективным рассуждениям о творчестве. Компьютерные программы, не имеющие субъективных предпочтений, выделили суть стилистического развития «Битлз», и именно эта динамика отразилась в компьютерном решении.

Ясно, что эта работа появилась не на пустом месте. Шамир со своими коллегами начинал исследования с анализа сигналов китов (Lior Shamir, 2014. Classification of large acoustic datasets using machine learning and crowdsourcing: Application to whale calls). Ученые занимались различением звуковых сигналов разных видов китов, а также популяций одного вида, обитающих в разных частях ареала. Это помогло отработать технику классификации аудиосигналов. Сначала аудиоинформация трансформируется в визуальную в виде спектрограмм (поскольку визуальную запись анализировать проще, чем звуковую). В спектрограмме компьютер может вычленить около 2880 признаков, по которым и ведется сравнение. Примерно той же методикой ученые воспользовались при анализе песен «Битлз».

Из 13 альбомов группы выбрали по 11 песен, переведя их в спектрограммы.

Пример спектрограммы голоса песни «Lonely hearts» (имеются спектрограммы отдельных инструментов). Рисунок из препринта статьи Joe George, Lior Shamir, 2013. Computer-based approaches to music research

Для каждого альбома была выделена квинтэссенция стиля — комплекс общих характеристик. Затем по степени сходства выделенных параметров сами альбомы были расклассифицированы с использованием обычных методов построения филогенетических деревьев. И на итоговом дереве они расположились строго закономерным образом — в хронологическом порядке.

Схема развития музыкального стиля «Битлз», выполненная программой распознавания образов. Изображение из статьи: Joe George, Lior Shamir. Computer analysis of similarities between albums in popular music

Даже нарушения хронологического порядка на этом дереве имеют смысл. Так, альбом «Let it be», выпущенный в 1970 году, помещается перед альбомом 1969 года «Abbey Road», так как «Let it be» был в действительности записан раньше. То же и с альбомом «Help!», который был собран раньше, чем «Rubber Soul».

Так что компьютерный алгоритм анализа песен «Битлз» прекрасно «разобрался» в творческой динамике музыкального стиля группы. Не каждый знаток сможет потягаться в этом с компьютером. По всей видимости, те экспертные оценки, на которые принято ориентироваться, эксплуатируют огромный комплекс параметров того или иного произведения. Эксперт редко отдает себе в этом отчет, конкретизируя в уме тот или иной критерий, но его мозг тонко реагирует на весь комплекс критериев. Компьютерная программа, по-видимому, делает отчасти то же самое, но только не отвлекаясь на субъективные моменты.

Разработанный и опробованный метод — это прекрасный инструмент для изучения сущности экспертных оценок искусства, для выявления отдельных школ и тенденций в современном и классическом искусстве. Нужно будет еще проделать дополнительную работу, чтобы доказать, что программа анализирует действительно элементы творчества, а не отклонения в работе звукозаписывающих устройств. Но так или иначе, Шамир с коллегами уже опробовал свою технологию и на произведениях художественного искусства, также получив интригующие результаты. Даже противоречивый художественный стиль Джексона Поллока, в основе которого —псевдобеспорядочные брызги и разводы краски, поддается анализу при помощи разработанного комплекса программ.

Источники:
1) Joe George, Lior Shamir. Computer analysis of similarities between albums in popular music // Pattern Recognition Letters. 1 August 2014. V. 45. P. 78–84.
2) Lior Shamir. What makes a Pollock Pollock: A machine vision аpproach.
3) Lior Shamir. Computer analysis of art // Journal on Computing and Cultural Heritage (JOCCH). 2012. V. 5, Issue 2. Article No. 7.

Елена Наймарк