Сочинять музыку будут роботы
Это напоминает одну из историй о будущем, где любую работу за человека выполняют машины. Не многие знают, но будущее уже наступило. В рамках Science Bar Hopping об этом рассказала старший аналитик-разработчик систем машинного обучения Татьяна Зобнина. Современные технологии и устройства могут многое: они делают за нас расчеты, прокладывают маршруты и даже могут сочинять музыку. В роли таких «композиторов» могут выступать нейронные сети. Что же они собой представляют? Искусственная нейронная сеть (ИНС) – это математическая модель, построенная по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей, то есть сетей нервных клеток живого организма. По словам Татьяны, ИНС можно также рассматривать как новый способ задания функциональной зависимости межу переменными (наряду с графическим, табличным и разного рода классическими и дифференциальными уравнениями).
Как и человека, нейронную сеть для начала надо обучить ее будущей работе. Именно этим и занимается Татьяна – машинным обучением. Для этого в нейронную сеть нужно загрузить исходный материал: например, различные картины (тогда ваша ИНС в будущем станет «художником») или мелодии (для воспитания «композитора»). На основе полученных данных нейронная сеть создаст свое собственное произведение.
Не стоит пугаться, что скоро композиторов заменят машины. Сочинение музыки с помощью алгоритмов было известно человеку задолго до изобретения первой ЭВМ. Еще во времена В.А. Моцарта музыканты использовали в творчестве элемент случайности – подбрасывали кости. А сам великий композитор создал целую «Музыкальную игру в кости», представлявшую собой своеобразный арт-генератор. Первым же произведением, написанным машиной, стала Сюита Иллиака, которую представил публике Леджарен Хиллер в 1957 году. С тех пор прошло более 60 лет, а роботы так и не смогли полностью заменить человека. Они, скорее, дополняют жизнь профессиональных музыкантов. Так, Холли Херндон обучала нейронную сеть Spawn на семплах своего голоса. Итогом работы стал сгенерированный ИНС трек «Godmother», который вошел в новый альбом певицы.
Искусственный интеллект пишет в «баховском» стиле
В «EverJazz» Татьяна Зобнина дала гостям бара послушать музыкальные примеры, организовала для них игру о функционировании нейронных сетей и, конечно, рассказала о личном опыте работы в Gamma_LAB AI. Цель этой лаборатории звука – попытаться соединить артистов и технических специалистов. Перед Татьяной и ее коллегами были поставлены крайне непростые задачи. С помощью ИНС им нужно было сгенерировать импровизацию для Бранденбургского концерта
№ 3 И.С. Баха. Для этого были привлечены музыканты, которые подсказывали исходный материал для обучения нейронной сети. На основе различных произведений Баха ИНС сгенерировала свою собственную мелодию в «баховском» стиле.
В качестве второй задачи разработчикам было предложено досочинить незаконченное произведение Баха. В архивах остались лишь восемь тактов написанного композитором опуса. Целью поставили написание концерта. Для нейронных сетей это задача не выполнимая: полифонические произведения, содержащие более четырех голосов, ИНС генерировать «не умеют». Как признается Татьяна, попытки ее коллег не увенчались успехом. Это задача для дальнейшей совместной работы математиков и музыкантов.
Как ядерные технологии изменили наш мир?
На сцене бара «Шейк» появляется Дмитрий Горчаков, физик-ядерщик, научный сотрудник ООО НПП «Эксорб», ведущий научно-популярной рубрики на радио «Серебряный дождь». Еще мгновение, и начнется самая гуманитарная лекция по ядерной физике в истории. О людях и для людей.
Мирное небо. Разве можно представить, что нам его подарили страшные «грибы», стершие с поверхности планеты Хиросиму и Нагасаки в августе 1945-го? А ведь так и есть. Ядерное оружие – мощнейшее из всех разрушающих изобретений человечества – открыло правителям глаза. Апокалипсис, в случае чего, настанет не от вторжения внеземных цивилизаций. В «атомный» век люди достаточно «умны», чтобы не прибегать к помощи инопланетян в вопросах самоуничтожения. Испытания ядерного оружия привели к тому, что в войнах современности гибнет намного меньше людей, чем полсотни лет назад. Никто не хочет усугубить конфликт до стадии, когда исчезнет население планеты.
Неужели открытие мощнейшего в истории источника энергии – цепной реакции деления урана – так и останется лишь печальной страницей в истории? Атомная энергетика говорит: «Нет!» Ученые научились контролировать самоподдерживающийся лавинообразный процесс деления, создав ядерный реактор. Сгорая в реакторе, один грамм урана дает столько же энергии, сколько сто килограммов угля в пекле тепловой станции. Только выбросов, убивающих людей, намного меньше. По расчетам, замена углеродной энергетики на атомную уже спасла около двух миллионов жизней.
А как же Чернобыль? Дмитрий грустно улыбается. От последствий аварии на Чернобыльской АЭС погибло в общей сложности четыре тысячи человек. Ежегодно ДТП становится последним событием в жизни 1,3 миллиона человек – это сравнимо с населением Екатеринбурга. При аварии на Фукусиме 2011 года умерли два человека. Цунами, ставшее причиной катастрофы, унесло 18 тысяч жизней…
Атомные станции дают не только энергию. В сердце ядерного реактора рождаются виды атомов, не существующие в природе, – изотопы. Живут они недолго: несколько дней, часов и даже доли секунд. Как они ценны! Пропуская некоторые изотопы через тело человека, можно обнаружить мельчайшие опухоли или забитые сосуды. Болезни обнаруживаются на ранних стадиях и полностью излечиваются. Ни один рентген или ультразвук не даст таких результатов!
Лечит или калечит?
Каковы же последствия просвечивания изотопами? Разве не вредно? Весь вопрос – в количестве. Выбросы радиоактивных нуклидов в атмосферу после взрывов бомб и аварий на атомных электростанциях не прошли даром. Забывать не стоит и об излучении, летящем из космоса. На фоне естественного фона радиации доля медицинского вмешательства ничтожно мала – до 14%. На другой чаше весов – миллионы спасенных жизней. Оценивать вам.
Ядерные технологии развивают не только для улучшения жизни на Земле. Грезы великих: Хокинга, Циолковского, Илона Маска о межпланетных и межзвездных путешествиях могут осуществиться благодаря атомной энергии. На солнечных батареях далеко не улетишь: света не хватит. А источники, работающие на плутонии, уже позволили космическим аппаратам (Voyager-1 и 2) покинуть пределы Солнечной системы.
Что в итоге? Ждет ли нас ядерная зима или переселение на другую планету? Станет ли энергия дешевой и бесконечной? Подарит ли кинематограф нового Железного человека или Терминатора? Ответы на эти вопросы – в руках физиков-ядерщиков. Ясно одно. Прежним мир уже не будет.
