Компания OpenAI, создавшая известные проекты ChatGPT и DALL-E, известна еще одним впечатляющим инструментом — нейросетью Jukebox, способной создавать музыку в различных жанрах и стилях конкретных исполнителей, включая вокальные партии. Данная технология знаменует собой новый этап в развитии искусственного интеллекта для создания музыкальных произведений.
Особый подход к созданию музыки
В отличие от традиционных систем, которые генерируют музыку, опираясь на ноты или символы, Jukebox работает с настоящими аудиофайлами. Иными словами, нейросеть не просто выдает набор инструкций для исполнителя, а сама создает законченные музыкальные произведения с характерными для живых исполнений эмоциями и нюансами. Подобно музыканту, который не только знает ноты, но и вкладывает душу в исполнение, Jukebox оживляет музыкальные идеи, добавляя в них неповторимые акценты.
Традиционные музыкальные ИИ-системы долгое время были ограничены работой с MIDI-форматом — своего рода «схемой» музыки, в рамках которой каждую ноту нужно было прописывать вручную. То есть, процесс был аналогичен тому, как если бы компьютер мог только читать ноты на бумаге, но не был способен сыграть их так, как это сделал бы настоящий музыкант. Jukebox же разрушает эти границы; ведь данная нейросеть создает музыку, которая звучит натурально и органично.
На чем построена работа нейросети
В основе Jukebox лежит непростая, но крайне любопытная технология. Чтобы понять, как она устроена, представьте себе ситуацию: у вас есть гигантская музыкальная библиотека, и вы хотите уместить ее в крошечную флешку. Причем не просто сохранить названия или ноты, а зафиксировать все — тембр, голос, ритм, настроение. Jukebox решает эту задачу, упаковывая музыку в виде цифровых кодов, не утрачивая при этом важных звуковых деталей.
Для этого используется система под названием VQ-VAE — особый вид автоэнкодера. Он «слушает» треки и превращает их в компактные, кодированные представления. Если говорить проще, VQ-VAE как бы выжимает из музыки ее суть и переводит ее в язык, понятный компьютеру: не в виде обычных битов, а в форме коротких последовательностей, которые отражают самые важные характеристики звука. Эти коды уже не похожи на аудио, но несут в себе все, что нужно, чтобы потом воссоздать музыку заново.
Но на этом процесс не заканчивается. Когда музыка уже закодирована, в дело вступает следующий этап — генерация. Здесь работают три уровня нейросетей, которые называются приорами. Сначала один приор создает грубую структуру будущей композиции: задает общий ритм, темп, основные переходы. Потом подключается следующий — он добавляет больше деталей, заполняя музыкальные фразы содержанием. И, наконец, третий приор — самый тонкий — занимается нюансами: он отвечает за мельчайшие интонации, окраску вокала, звучание инструментов.
Именно такая многоуровневая система позволяет Jukebox создавать не просто последовательности звуков, а по-настоящему живую, полнокровную музыку. Каждая ступень добавляет слой смысла и выразительности. Благодаря этому подходу сгенерированные треки не теряются в потоке бездушных алгоритмов, а звучат так, будто их записали в настоящей студии.
Примеры треков, имитирующих творчество различных исполнителей, можно услышать в следующем видео:
Впечатляющая база для творчества
Музыкальная эрудиция Jukebox поражает воображение — нейросеть обучена на гигантской библиотеке из 1.2 миллиона песен, включая 600 000 композиций на английском языке. Каждая песня в этой коллекции сопровождается текстами и богатыми метаданными — информацией об исполнителе, альбоме, жанре, годе выпуска и ключевыми словами, описывающими настроение композиции.
Забавный факт: в процессе обучения Jukebox самостоятельно научился группировать похожих исполнителей, иногда делая совершенно неожиданные музыкальные ассоциации. Например, система решила, что Дженнифер Лопес и Долли Партон должны находиться рядом в музыкальном пространстве — интересное наблюдение, которое заставляет задуматься о скрытых связях между разными музыкальными направлениями.
Первые шаги с Jukebox
Начать работу с Jukebox проще, чем может показаться на первый взгляд. OpenAI выпустила в открытый доступ все необходимые компоненты: веса обученной модели, программный код и специальный инструмент для изучения уже сгенерированных образцов музыки. Все эти ресурсы доступны на GitHub в официальном репозитории проекта.
Запустить Jukebox можно без глубоких знаний программирования, особенно если воспользоваться Google Colab. Для начала потребуется открыть специальный блокнот Jupyter, предоставленный OpenAI, и сохранить его копию на своем Google Диске. Это обеспечит удобный доступ и сохранение прогресса. Затем необходимо установить необходимые библиотеки и модули для работы Jukebox. После этого можно настроить параметры генерации музыки: выбрать жанр, стиль исполнителя и, при желании, добавить текст песни. Процесс генерации может занять некоторое время (в зависимости от сложности выбранных параметров и продолжительности создаваемой композиции). После завершения генерации готовый музыкальный файл будет доступен для прослушивания и сохранения на вашем Google Диске.
OpenAI предоставляет базовый бесплатный доступ к технологии, что позволяет любому желающему экспериментировать с созданием ИИ-музыки без финансовых вложений. Разработчики и музыкальные энтузиасты уже находят множество применений для Jukebox; с ее помощью создают необычные музыкальные коллаборации с виртуальными версиями знаменитых исполнителей, а также генерируют неповторимые звуковые ландшафты для проведения медитаций или создания фоновой музыки. По мере развития технологии и оптимизации процесса генерации можно ожидать появления более доступных и интегрированных решений на основе рассмотренной нами системы от OpenAI.
