Así completamos la inacabada Décima Sinfonía de Beethoven
Ahmed Elgammal, Rutgers University
Cuando Ludwig von Beethoven falleció en 1827 hacía ya tres años que había terminado la Novena Sinfonía, una composición que muchos consideran su obra maestra. Había empezado a trabajar en su Décima Sinfonía pero, debido al deterioro de su salud, no fue capaz de avanzar demasiado: todo lo que dejó fue un puñado de bocetos musicales.
Desde entonces los admiradores de Beethoven y los musicólogos han especulado mucho sobre cómo podría haber sido esta obra, y han lamentado enormemente su ausencia. Las notas de Beethoven que conservamos parecen apuntar a una gran obra, si bien esta siempre parece estar fuera de nuestro alcance.
Pero ahora, gracias al trabajo de un grupo de historiadores de la música, musicólogos, compositores y científicos de la computación, la obra de Beethoven cobrará vida.
Yo estuve al frente de la componente de inteligencia artificial del proyecto. Dirigía a un grupo de científicos de la start up especializada inteligencia artificial creativa Playform AI encargada de enseñar a una máquina no solo el conjunto de las obras de Beethoven, sino también las características de su proceso creador.
Tenemos planeado dar a conocer una versión completa de la Décima Sinfonía de Beethoven el 9 de octubre de 2021, día en que dicha composición se interpretará en Bonn (Alemania) en lo que supondrá la premiere mundial. Ese día se culminará un esfuerzo que ha durado dos años.
Los intentos del pasado se dieron contra un muro
En torno a 1817 la Royal Philharmonic Society de Londres encargó a Beethoven que compusiera sus sinfonías Novena y Décima. Una sinfonía, al estar pensada para que la interprete una orquesta, suele constar de cuatro movimientos: un primero que se ejecuta a un tempo rápido, un segundo que se hace a un tempo más lento, un tercero que se interpreta a un tempo medio o rápido, y finalmente un último movimiento, que se suele ejecutar a un tempo rápido.
Beethoven completó su Novena Sinfonía en 1824, que finaliza con el intemporal Himno de la alegría.
Pero en lo que respecta a la Décima Sinfonía, Beethoven no nos legó demasiado material más allá de algunas notas musicales y de un puñado de ideas que dejó apuntadas.
Ya se habían realizado intentos de reconstruir partes de la Décima Sinfonía de Beethoven. El más famoso data de 1988, cuando el musicólogo Barry Cooper se atrevió a completar los dos primeros movimientos. Enlazó 250 compases extraídos de bocetos del autor para crear lo que, en su opinión, era una versión del primer movimiento digna del talento de Beethoven.
Pero el escaso número de bocetos que dejó Beethoven hizo imposible que los expertos fueran más allá de este primer movimiento.
Reuniendo al equipo
A comienzos de 2019, Matthias Röder, director del Instituto Karajan, una organización con sede en Salzburgo (Austria) que fomenta la tecnología musical, contactó conmigo. Me explicó que estaba reuniendo a un equipo para completar la Décima Sinfonía de Beethoven con el fin de conmemorar el 250 aniversario del compositor. Röder conocía mi trabajo en el campo de la creación de arte mediante inteligencia artificial, y quería saber si dicha herramienta podría ayudar a llenar los huecos dejados por Beethoven.
El reto era abrumador, pues para llevarlo a cabo la inteligencia artificial tendría que hacer cosas que nunca antes había hecho, pero le dije a Röder que lo intentaría.
Reunió a un equipo que incluía al compositor austriaco Walter Werzowa, famoso por componer el jingle de firma de la empresa Intel. A Werzowa se le asignó la tarea de estructurar un nuevo tipo de composición que integraría lo que Beethoven dejó escrito con el nuevo material creado por la inteligencia artificial. Mark Gotham, experto en música computacional, dirigió la tarea de transcribir los bocetos de Beethoven y procesó también todas sus obras para ofrecer a la inteligencia artificial el entrenamiento necesario.
El equipo también incluía a Robert Levin, un musicólogo de la Universidad de Harvard que además resultó ser un pianista increíble. Antes de este proyecto, Levin ya había completado un buen número de piezas inconclusas del siglo XVIII de autores como Mozart o Bach.
El proyecto toma forma
En junio de 2019 el grupo se reunió para una sesión de trabajo de dos días en la biblioteca musical de la Universidad de Harvard. En una habitación amplia con un piano, una pizarra y una pila de libros de bocetos de Beethoven que contenían la mayoría de sus obras más conocidas, discutimos sobre cómo convertir los fragmentos de la Décima Sinfonía en una composición musical completa. También tratamos la cuestión de cómo la inteligencia artificial podía ayudar a resolver este rompecabezas sin dejar por ello de mantenerse fiel tanto al proceso creativo como a la visión musical de Beethoven.
Los expertos musicales de la sala estaban deseando saber más sobre el tipo de música que se había creado mediante inteligencia artificial. Les dije que en el pasado se había compuesto con éxito una música parecida a la de Bach. Sin embargo, se había tratado tan solo de la armonización de una melodía que ya tenía el estilo del autor, lo que estaba muy lejos de lo que nosotros pretendíamos, que era crear una sinfonía entera a partir de un puñado de fragmentos.
Mientras tanto, los científicos de la sala (entre los que yo me encontraba) queríamos saber con qué tipo de materiales contábamos y cómo habían pensado usarlos los expertos para completar la sinfonía.
La tarea que teníamos entre manos se iba concretando. Íbamos a necesitar usar las notas y las composiciones de toda la obra de Beethoven (y también los fragmentos disponibles de la Décima Sinfonía) para crear algo que el propio autor podría haber escrito.
Y esto suponía un reto tremendo. No disponíamos de una máquina a la que le pudiéramos meter los bocetos y que nos escupiera una sinfonía tras apretar a un botón. La mayoría de las herramientas de inteligencia artificial disponibles en ese momento no podían continuar una pieza musical incompleta más allá de unos pocos segundos.
Necesitaríamos ampliar los límites de lo que la inteligencia artificial creativa podía hacer enseñándole a la máquina el propio proceso creativo de Beethoven, es decir, cómo el autor había seleccionado una serie de compases y los había ido ampliando con exquisito cuidado hasta convertirlos en estimulantes sinfonías, cuartetos y sonatas.
Encontrando el sentido del proceso de creación de Beethoven
A medida que el proyecto iba avanzando fue evolucionando también la colaboración entre la componente humana y la realizada por máquinas. Werzowa, Gotham, Levin y Röder interpretaban y transcribían los bocetos de la Décima Sinfonía, y mientras lo hacían trataban de adivinar cuáles habían sido las intenciones del autor. Tomando como plantilla las sinfonías terminadas, intentaron darle un sentido general a los bocetos musicales otorgándoles un lugar concreto (en qué movimiento, en qué parte de qué movimiento, etc.).
Tuvieron que tomar decisiones como por ejemplo si un determinado boceto indicaba el inicio de un scherzo, que es una parte muy animada de la sinfonía que generalmente se sitúa en el tercer movimiento; o también tenían que decidir si era probable que una determinada partitura era o no la base de una fuga, que es una melodía que se crea entretejiendo segmentos musicales de tal forma que todos replican un motivo general.
La vertiente de inteligencia artificial del proyecto (mi vertiente) tuvo que hacer frente a un amplio abanico de tareas, que en todos los casos supusieron retos.
Lo primero y más importante era resolver el asunto de cómo podíamos, a partir de una frase musical, o incluso de un motivo, desarrollar una estructura musical más larga y compleja que imitara el modo en que Beethoven lo hubiera hecho. Por ejemplo, la máquina tenía que aprender cómo había compuesto Beethoven la Quinta Sinfonía a partir de un motivo musical básico de cuatro notas.
Es bien conocido que Beethoven utilizó como base un motivo de cuatro notas para crear la Quinta Sinfonía. Australian Champber Orchestra/YouTube600 KB (download)
Lo siguiente, y dado que la frase necesita adoptar algún tipo de forma musical, ya sea un scherzo, un trío o una fuga, es que la inteligencia artificial necesitaba asimilar el proceso creativo de Beethoven para desarrollar esas formas.
La lista de tareas aumentó: teníamos que enseñar a la inteligencia artificial cómo seleccionar una línea melódica y armonizarla. La inteligencia artificial tenía que aprender a enlazar dos secciones musicales diferentes, y además nos dimos cuenta de que tenía que saber componer codas, es decir, segmentos que marcan el fin de una sección o de una obra musical.
Por último, cuando tuvimos terminada toda la composición, la inteligencia artificial había de determinar cómo orquestarla, lo que implicaba asignar cada una de las partes de la obra un instrumento musical.
Y tenía que hacer todo esto de la misma forma en que lo habría hecho Beethoven.
El primer test
En noviembre de 2019 el equipo volvió a reunirse de forma presencial, aunque esta vez en Bonn, en la Casa Museo de Beethoven, donde el compositor nació y creció.
Este encuentro fue la prueba de fuego para determinar si la inteligencia artificial podía completar el proyecto. Imprimimos las partituras que había creado la inteligencia artificial y las combinamos con los bocetos de Beethoven de la Décima Sinfonía. Un pianista lo interpretó en una pequeña sala de conciertos del museo ante un grupo de periodistas, académicos y expertos en Beethoven.
Retamos a la audiencia a que adivinara qué frases musicales eran de Beethoven y dónde empezaba por tanto la extrapolación de la inteligencia artificial. No fueron capaces.
Unos días después, una de las partituras generadas por la inteligencia artificial fue interpretada por un cuarteto de cuerda en un acto con prensa. Solo aquellos que tenían un conocimiento profundo de los bocetos de Beethoven pudieron determinar qué partes habían sido elaboradas de forma artificial.
El éxito de estos test nos indicó que estábamos en el buen camino, pero apenas eran un par de minutos de música. Aún quedaba mucho trabajo por hacer.
Listo para presentarlo al mundo
El genio de Beethoven estaba presente en todo momento, lo que nos impulsaba a hacerlo mejor. Además, a medida que el proyecto evolucionaba, la inteligencia artificial también lo hacía. Durante esos 18 meses compusimos y orquestamos dos movimientos enteros de más de 20 minutos cada uno.
Sabemos que el proyecto despertará reticencias. Habrá gente que dirá que el arte está más allá de las posibilidades de la inteligencia artificial, o que esta no tiene derecho a replicar el proceso creativo humano. Pero cuando hablamos de arte, yo no concibo la inteligencia artificial como un sustituto, sino como una herramienta (una herramienta que abre caminos a los artistas para que se expresen de formas nuevas).
Este proyecto no habría sido posible sin el conocimiento especializado de historiadores y músicos humanos, y llevarlo a cabo exigió una inmensa cantidad de trabajo (y sí, también de capacidad creativa).
Hubo un momento en que uno de los expertos musicales del equipo dijo que la inteligencia artificial le recordaba a un estudiante de música de los entusiastas; de los que practican todos los días, aprenden y no dejan de mejorar.
Ahora a ese estudiante se le ha dado la batuta de Beethoven, y ya está listo para presentar al mundo la Décima Sinfonía.
Selección de fragmentos de la Décima Sinfonía de Beethoven. YouTube/Modern Recordings, CC BY-SA3 MB (download)
Ahmed Elgammal, Professor, Director of the Art & AI Lab, Rutgers University
