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Mar 1, 2010

发达数字时代的抒情诗人


艺术是创造能力的一种状态,包括了真正的推理过程。

──亚里士多德


刘慈欣在一篇科幻小说《诗云》中,设想了一个化身为李白的外星人试图利用技术来实现诗歌的创作。尽管外星人的科技水平发达到了不可思议的程度,然而用程序创作出媲美李白的诗歌似乎仍然是不可能完成的任务,甚至让程序来鉴赏一首诗是否出色也过于困难了。

刘慈欣本人写过一个作诗机的软件。但是很显然,他并不相信机器算法能够成为像人类一样的诗人。他是过于悲观了么?

大多数人都会根深蒂固地认为,艺术创作(特别是高质量的精英艺术创作)和人的心灵密切相关,而任何形式和技巧层面的解析和实现都只能触及它的皮毛。尽管这种作用多少显得有些神秘而难于言表,可是恐怕没有谁会怀疑,在巴赫的恰空和达芬奇的蒙娜丽莎之中,有某种专属于人性的神圣和崇高之处。

但是另一方面,一部人类的文明史,基本上也就是人类的领地不断被人类所发明的机器占领和取代的历史。人工智能和机器学习技术的发展使得让机器程序创作出能够以假乱真的艺术作品早已不是幻想。侯世达,《集异璧》一书的作者,曾经这样描述他在听到并亲自弹奏一首短小精致的钢琴作品后的感受:

尽管能间或听出些小瑕疵,这首曲子还是给我留下了深刻的印象,因为它似乎在「倾诉」着什么。如果谁告诉我它是出自人手,我绝不会怀疑它的表现力。这首曲子听来有些怀旧,带点波兰味道,而全无抄袭嫌疑。它是崭新的,而又毫无疑问地刻上了「肖邦风格」的烙印,却不令人觉得情感空乏。我的的确确受到了震撼:抒情的乐曲怎么能从一个从未听过一个音、从未活过一秒钟、从无一丝一毫情感的程序中写出来?

这首作品是一首仿制的肖邦马祖卡舞曲,出自加州大学圣克鲁兹分校作曲学教授 David Cope 的 EMI (音乐智能实验)程序「之手」。这个程序的原理是首先研究一名真实的作曲家的作品中不同层面不同类型的抽象结构,然后以新的形式重组这些结构,从而得到一部仿制作品。

这听起来像是儿戏,但其效果惊人。侯世达曾经在一次纽约 Eastman 音乐学院举办的讲座中,先后播放了上面提到的那首伪肖邦作品和另一首真正的肖邦作品,并且让听众们(大多数是音乐专业的师生)判断哪一首是真正的肖邦。大多数听众选择了错误的答案。毫无疑问,这是极其戏剧性的一幕。

我们知道,在计算机科学中有一条著名的图灵实验法则:一个人使用任意一串问题去询问一个正常思维的人和一个机器,如果经过若干询问以后他不能得出实质的区别,则我们认为此机器具备人工智能。与此类似,如果机器创作的艺术作品和人类作品在人类欣赏者眼中是不可分辨的,我们有什么理由不认为机器在艺术创作领域里完全可以取代人的作用呢?

如果一个人放弃关于艺术创作的种种玄学般的神秘信仰,而认定一切艺术作品都只不过是某种抽象的形式组合,那么用逻辑和数学来研究美的奥秘就是一种顺理成章的尝试。1933 年,哈佛大学数学系教授,当时美国最重要的数学家之一 George Birkhoff 出版了一本出乎同行意料的小书:《美学测度》,讨论了用数学公式衡量并刻画艺术作品的美学价值的可能性。在书中他断言到:

如果美学理论是科学的,那么它就必须从分析的角度加以审视,必须将其自身理解为艺术的纯形式的一面。

这本书并没有引起很大反响,反而招致了不少批评,这恐怕是因为他的理论实在过于粗糙。作为他的理论的核心,他认为一个对象的「美丽程度」可以用下面的公式来计算:

美 = 有序度 / 复杂度

其中有序程度和复杂程度对于不同类型的艺术作品有不同的定义方式。例如对于每一个多边形而言都可以用一种特定的算法算出一个美丽得分:

同样的方式也被他应用在音乐、绘画、建筑和诗歌上。毫不令人意外地,这种异想天开的「美学理论」很快就被人们抛诸脑后了。

但是这一理想并未消失。在二十世纪下半叶,它以崭新的形式重新出现在人们面前。一方面,这得益于电子计算和人工智能理论的迅猛发展;另一方面,现代艺术观念极大地改变了人们对艺术作品的认识和期望。毕竟,让今天的电脑模仿米开朗基罗或者黄宾虹的创作仍然是过于困难的任务,但是对普通欣赏者来说,很多现代艺术作品看起来不过只是幼稚随机的线条和色彩的涂抹,而这样的作品用机器算法实现起来一点也不困难。

从 1977 年开始,加州大学圣地亚哥分校的艺术家 Harold Cohen 开始编写一组名为 Aaron 的电脑程序,赋予其绘画的模式和功能。这些作品起初只是纯然随机的线条色块,随着程序日渐复杂,它开始「学会」画出更复杂的对象,例如石块和植物,以至于人像。下面是两幅 Aaron 的作品,分别名为《在高更的海滩上相遇》(1988)以及《Aaron 和装饰板》(1992)。

Cohen 曾经带着这些 Aaron 的作品在国际上的多家画廊内进行展出。一开始,大多数观众拒绝相信这是纯粹由电脑生成的作品。当 Cohen 解释了这些作品的创作原理之后,观众们又断言说这些作品中体现出了某种统一的「个性」。这是个有趣的事实,因为这些作品除了都生成自同一算法之外别无共同点。这是不是意味着,所谓的艺术个性其实不过是一种程序性的算法模式而已呢?

编写 Aaron 程序的基本思路,是像教会一个没有见过大自然的孩子画出大自然一样教会电脑画画。也就是说,用语言为它定义出所有可能的物体的样子,以及这些物体会倾向于如何排列在空间中,然后令其自由随机发挥即可。这一过程可以是完全技术性的,不牵涉任何层面的美学观念,例如「平衡」或者「和谐」之类,然而其作品却会自发的体现出特定的艺术性选择。

当然,我们可以认为,电脑在这里并不真的是进行完全「自发」的创作。虽然每一幅画的生成过程不受干预,但是 Cohen 本人的美学观念毕竟以一种并不直接的方式隐藏在编程的过程之中。如果换了一个人来编写 Aaron 的源代码,哪怕同样只遵循同样的技术性原则,其结果也可能大相径庭。但是这一事实并不构成对这一方案的「客观性」的否定。它恰恰说明,无穷丰富的美学选择和艺术个性可以通过简单的技术手段实现和遍历。如果事实真的如此,那么考虑到电脑的海量计算能力,它的艺术「创造力」将是人类所无可匹敌的。

迄今为止,Cope 教授的 EMI 程序已经远远不满足于仿制一两首肖邦或者贝多芬的小曲子,而是把目光投向了复杂得多的大型音乐作品。它创作过若干独立的音乐作品,根据普罗科菲耶夫未完成的第十钢琴奏鸣曲的片段补完了全曲,甚至还写作了一部名为《马勒风格》的歌剧。正如我们前面所提到的那样,它和 Aaron 一样早已轻松地通过艺术领域的图灵测试,可以被认可为一位颇为高产的作曲家了。而它今年还不到三十岁,一切才刚刚开始。

苛刻的批评家也许会断言说:无论如何,EMI 和伟大的巴赫之间永远存在着一条无法跨越的鸿沟,正如 Aaron 永远不可能画出和蒙娜丽莎同样杰出的作品,作诗机也写不出超越李白的诗作一样。──尽管他们事实上并不能证明这一点。

退一步讲,就算它们真的永远充其量只是二流的艺术家好了。可是就在我们触手可及的未来里,这样一批不知疲倦、不会枯竭、不依赖于生活环境、不受限于观念桎梏的,拥有无限可能性的「二流艺术家」的出现,难道不会带来艺术史上最为空前的革命么?


以下是两首马祖卡舞曲,其中一首是真正的肖邦作品,一首是 EMI 程序的作品。不妨试试看自己能否分辨出真伪,但请勿揭示谜底。

[audio: Chopin/Chopin0.mp3] [audio: Chopin/Chopin1.mp3]

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