Il CSC del DEI: un intreccio di saperi tra l’ingegneria dell’informazione e la musica
di Sergio Canazza
La creatività è una delle risorse principali dell’economia della conoscenza, quella che dà l’accesso al cambiamento tecnologico e conferisce vantaggio competitivo alle aziende e ai paesi. Tutti gli aspetti della creatività sono intrecciati tra loro. In ambito artistico implica immaginazione e capacità di generare idee originali e nuovi modelli del mondo e viene espressa utilizzando i diversi media di cui si occupa l’ingegneria dell’informazione: testo, suono, immagini statiche e video. La creatività scientifica sottintende conoscenza del metodo sperimentale e capacità di utilizzare metodologie analitiche proprie del problem-solving. In campo economico la creatività è un processo dinamico finalizzato all’innovazione tecnologica, che deve portare a nuovi modelli di business e marketing.
L’Industria Creativa costituisce un settore dinamico nel commercio globale, usa il capitale intellettuale come risorsa primaria ed è costituita da un insieme di attività basate sulla conoscenza, promuovendo innovazione e contribuendo al well-being della società. Come riportato dalla United Nations Conference on Trade and Development (UNCTAD) delle Nazioni Unite, le industrie creative danno un contributo molto significativo al commercio internazionale. Le esportazioni mondiali di beni creativi sono aumentate da 208 miliardi di dollari (2002) a 524 miliardi di dollari (2020). Dal 2007, l’Asia è il più grande esportatore di beni creativi (308 miliardi di dollari nel 2020), seguita dall’Europa (169 miliardi di dollari) e dal Nord America (37 miliardi di dollari).
È evidente quindi l’importanza di rafforzare legami intersettoriali per la costituzione di una classe creativa, composta da lavoratori della conoscenza, scienziati e artisti, la cui presenza può generare un dinamismo economico, sociale e culturale, attraverso un circolo virtuoso di interdipendenze tra gruppi, reti e distretti creativi, che orientano lo sviluppo economico, l’urbanesimo, il commercio internazionale, le relazioni professionali e industriali, la mobilità geografica delle persone.
La musica è sempre stata un fattore trainante per l’Industria Creativa. Dalla seconda metà del Novecento la musica ha radicalmente trasformato il proprio linguaggio, legandosi profondamente all’ingegneria. I paradigmi scientifici sono divenuti motivi ispiratori di nuovi sistemi compositivi. La possibilità di realizzare pienamente la propria creatività non può prescindere dallo sviluppo e dall’utilizzo di nuovi mezzi tecnici: il linguaggio musicale è stato interamente rifondato sullo studio scientifico del suono. Negli anni 1950 la tecnologia di analisi e sintesi del suono ha prodotto una rivoluzione sostanziale nel pensiero musicale: si è passati dall’organizzazione del suono alla costruzione del segnale audio attraverso la sintesi. Le applicazioni dell’elettronica in campo musicale alla fine degli anni 1960, oltre ad apportare evidenti miglioramenti nella miniaturizzazione e portabilità degli strumenti tecnologici, hanno introdotto il concetto di modularità. Negli anni Sessanta il live-electronics (elaborazione in tempo reale di segnali audio: voce e strumenti musicali acustici) e gli strumenti musicali elettronici controllati elettronicamente hanno contribuito a rendere familiare a molti compositori il sostanziale cambiamento di paradigma maturato in ambito scientifico. L’informatica ha costituito la base concettuale/metodologica e fornito strumenti hardware e software per produrre, modellare e comprendere la musica nei suoi vari aspetti. La possibilità di registrare la musica e lo sviluppo dei supporti sonori hanno influenzato in modo determinante l’evoluzione dei diversi generi musicali.
Il nostro Dipartimento ha una lunga e gloriosa tradizione nell’ICT all’interno del dominio musicale. L’intreccio tra ingegneria e musica all’Università degli Studi di Padova inizia nel 1957, con lo sviluppo dell’organo musicale fotoelettrico da parte di Giovanni Battista Debiasi (brevetto italiano per invenzione industriale n. 579292, ottobre 1957). L’attività di ricerca del laboratorio di Debiasi (dal 1979: Centro di Sonologia Computazionale, CSC) ha sempre goduto di un’impostazione interdisciplinare: l’ingegneria dell’informazione convive con le competenze specificamente culturali della composizione musicale elettronica. Tra le maggiori opere musicali della seconda metà del Novecento di cui il CSC ha realizzato la parte informatica citiamo almeno: Prometeo. Tragedia dell’ascolto (Luigi Nono, 1984), che riallestiremo nel luogo per cui era stata concepita e dove si tenne la prima esecuzione (Chiesa di San Lorenzo, ora Ocean Space TBA21-Academy, Venezia) il 26-27-28-29 gennaio 2024; Perseo e Andromeda (Salvatore Sciarrino, 1981), riportata in concerto lo scorso ottobre alla Sagra Musicale Malatestiana; Medea (Adriano Guarnieri, 2002).
L’evoluzione tecnologica ha recentemente portato il CSC a includere nelle sue aree di ricerca anche l’intelligenza artificiale applicata alla musica, sia in senso generativo, come aiuto alla composizione e/o per l’esecuzione automatica espressiva, sia nel campo della conservazione dei documenti sonori.
Lo scorso 13 ottobre è stato trasmesso per Rai Radio 3 (in onda dal Teatro Comunale di Bolzano) un particolarissimo concerto in cui musica e informatica si sono intrecciate in modo innovativo. L’orchestra Haydn diretta dal Maestro Ottavio Dantone ha interpretato la Sinfonia n.95 di Haydn e la Quarta di Beethoven per dare poi spazio a musica creata con l’ausilio dell’intelligenza artificiale dal CSC. AI Ludwig van…? è il titolo dell’opera in cui la Sinfonia beethoveniana è stata reinterpretata e rivisitata con tecniche di elaborazione dei segnali audio in tempo reale e con l’apporto dell’intelligenza artificiale (software originale sviluppato dal CSC dal dottorando Alessandro Fiordelmondo, su progetto di Alvise Vidolin e Sergio Canazza).
Quindi suoni acustici e segnali audio amplificati. Sugli applausi alla Sinfonia “ufficiale” è partito un pedale (un suono tenuto), che si è sviluppato nella rivisitazione della sinfonia beethoveniana a opera del sistema di intelligenza artificiale, che ha elaborato quanto aveva prima “ascoltato”. I musicisti dell’orchestra hanno eseguito brevi interventi, a segnare i passaggi tra i 4 movimenti. La struttura è stata mantenuta, ma per una durata inferiore, di circa 15 minuti.
Il sistema di Intelligenza Artificiale è stato addestrato al linguaggio beethoveniano sia attraverso le partiture delle nove sinfonie (per apprendere i ritmi e le altezze del linguaggio beethoveniano), sia utilizzando registrazioni audio di diverse versioni della Quarta Sinfonia (costruendo quindi una propria originale mappa timbrica). La musica è stata generata dall’associazione dei ritmi della prima rete neurale con i timbri generati dalla seconda mappa neurale, realizzando una sorta di Klangfarbenmelodie, quindi una melodia di timbri che rielabora la Quarta di Beethoven.
Questo concerto, al di là del promettente esito artistico e del suo successo di pubblico, vuole anche farsi portatore di una provocazione su più piani. Si tratta di una rivisitazione della musica di Beethoven o va tutelata quale opera d’ingegno originale (depositandola alla SIAE)? Come cambierà il lavoro di un compositore, grazie ai nuovi strumenti basati sulla AI? Possono sostituire l’intelligenza del copista tradizionale, a cui il compositore era solito chiedere “Adesso ricopiami questa partitura, ma…” (seguivano indicazioni di modifica…). Questi aiuti alla composizione aiutano ad alzare il livello medio delle nuove composizioni o limitano la creatività artistica?
Il CSC utilizza l’AI anche in modo non generativo, per portare i beni culturali del passato nel futuro nell’ottica della condivisione: abbiamo realizzato uno standard internazionale IEEE (3302-2022, MPAI Technical Specification Version 1.4) per la conservazione dei documenti audio/video degli archivi sonori. Questo progetto è stato premiato con la Palma d’Oro al World AI Cannes Festival 2023, il più importante festival dell’intelligenza artificiale in Europa e uno dei principali al mondo.
Siamo in un tempo di invenzioni continue, di nuove possibilità. Contemporaneamente siamo una società accelerata, che manca di tranquillità e della capacità di soffermarsi sulle cose. È quanto abbiamo voluto simboleggiare nel finale della rielaborazione del CSC della Quarta sinfonia beethoveniana: nel quarto movimento compaiono temi che si rincorrono, che sono stati (provocatoriamente) accelerati. Al CSC abbiamo sempre cercato di sforzarci di prenderci del tempo per la riflessione, non ci interessa essere proiettati in una corsa infinita.
