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中國平安打造全球首部AI交響變奏曲《我和我的祖國》

2019-10-29 編輯: 宋倩

10月11日,中國平安人工智能研究院創作的全球首部AI交響變奏曲《我和我的祖國》由深圳交響樂團首演。該作品運用平安首創的AVM自動變奏體系,基于平安AI團隊積累的海量歷史音樂作品數據,體系化的音樂標簽工程,系統化的自動變奏、音樂評價、專家規則模型,通過深度學習和強化學習融合的AI技術,以《我和我的祖國》《在希望的田野上》等經典曲目為基礎,完成了涵蓋五個變奏段落的人工智能交響曲創作。該曲目以中國近現代發展史為脈絡,表現了自鴉片戰爭至今中華民族波瀾壯闊的發展歷程。

中國平安表示,平安的成長得益于祖國的富強,社會的繁榮和人民對美好生活的向往與追求,在新中國成立70周年之際,希望運用自身的科技能力,以別出心裁的創新形式為國慶華誕獻禮。

全球首部AI交響變奏曲問世

區別于目前AI作曲更多停留在單旋律、短篇幅的樂曲形態,中國平安的此次嘗試是全球范圍內首次運用人工智能技術創作多聲部、廣維度,同時具備復雜性和經典傳承性的長篇幅交響樂曲作品,創作過程中開拓性地運用了多重技術模型,并首創了基于本次交響曲研發出的AVM自動變奏模型。具體而言,平安基于海量歷史音樂作品的數據庫和體系化的音樂標簽工程,通過深度學習和強化學習融合AI技術,運用自動變奏模型、音樂評價模型、專家規則系統,拆解樂曲音符組合空間,優選最佳音樂片段,從而完成本次創作。

作為AI作曲學習的數據基礎,平安搭建了包含歌曲庫、創作規則庫、歌詞素材庫、音樂評論庫、人聲聲源庫和樂器聲源庫六大數據庫,囊括了百萬量級作曲素材。本次AI交響變奏曲的創作,運用了其中70萬余首樂曲進行結構化訓練,包含古典音樂、紅歌、民歌等多類題材作品。

同時,創作團隊依據經典作曲理論進行標簽內容的設定,打造了海量維度的音樂標簽體系,包含情緒、風格、主題、發展手法、和聲、曲式、對位、配器、調性、調式、拍號等各類音樂元素。值得注意的是,平安還在基于人工精選數據集開發了自動標注分析系統,嘗試應用AI技術對音樂音頻進行自動分析。

在模型運用層面,AI交響變奏曲《我和我的祖國》運用了平安首創的AVM自動變奏模型。首先在節奏、和聲、織體、配器等方面構建專家變奏規則庫進行基礎模型的訓練。而后采用深度學習和強化學習聯合方案,根據音樂創作理論描述規則進行基礎模型訓練,利用深度學習技術對音樂作品實現多維度的特征學習與提取,再結合強化學習技術讓機器初步掌握人類作曲的思考邏輯,學習樂曲變奏手法。

對機器進行深度學習和強化學習訓練的還有音樂評價模型,即基于大量作曲家的作品學習所構建的評價網絡。眾所周知,樂曲是否悅耳的評價標準相對主觀,然而作曲規則卻在音樂發展中逐步確立,形成了相對客觀的行業標準。因此,樂曲創造的過程中,需要在遵守主流審美這一選取最佳音樂片段原則的同時,兼顧作曲專家的評價標準。同時,為防止AI作曲生成過于自由,平安在人工智能樂曲創作的過程中融入了包含和聲約束、對位約束、曲式結構約束等規則在內專家規則,讓AI作曲無限靠近樂曲原本體裁,并具備時代傳承的經典性。

作為新中國成立70周年的獻禮之作,中國平安依托《我和我的祖國》AI交響變奏曲,將其對祖國濃厚感情通過音樂的語言以回顧歷史的形式抒發出來。該樂曲以中國近現代變遷史為樂曲創作藍本,描繪了從鴉片戰爭、新中國成立、共和國曲折發展、改革開放到實現中華民族偉大復興5個民族發展的重要歷史進程,蘊含了充沛的民族情感與豐富的時代情緒。

業內人士認為,此次中國平安所打造的《我和我的祖國》AI交響變奏曲將人工智能技術帶上了業界的又一技術巔峰,在科技發展史以及藝術變遷史上都呈現出劃時代的里程碑意義。整部作品結構清晰、線條舒展、風格多樣,未來會為人類創作提供嶄新的啟發和幫助。

雄厚技術壁壘助力平安AI多點突圍藝術領域

作為AI交響變奏曲的主創團隊,平安人工智能研究院早在2017年就已開始探索將AI技術運用于音樂這一在傳統思維里始終被定義為人類專屬的領域,并啟動音樂畫像臉譜、音樂流行預測以及人工智能作曲三大方向的研究。

基于AI技術進行作曲,目前尚普遍存在兩大痛點。第一,該領域尚屬待開發的“無人區”,無成熟經驗可借鑒。第二,音樂是情感的語言,如何讓通過尖端AI算法演繹而出的旋律情緒飽滿、直擊靈魂,充分表達人類的思想。雖然新領域的開拓困難重重,但是平安持續多年的科技戰略已筑起了雄厚的技術護城河,包含聲紋識別、自然語言處理、語音識別等AI技術已全球領先,建立了豐富而完整的技術架構體系,為AI作曲項目孵化提供了肥沃的土壤。在夯實的底層技術之上,平安集團首席科學家肖京在上層理論上,提出了結構化機器學習的宏大框架,并強調機器學習技術的應用應當結合音樂曲式結構。

這并非平安首次嘗試將AI科技融入音樂領域,此前利用人工智能語音領域優勢,應用雙通道LSTM網絡與海量多維的音樂特征表達方式,所打造的AI作曲系統在瑞士聯邦理工學院舉辦的國際AI作曲大賽中折桂。而后,平安科技又再次運用多層序列模型和高維度音樂特征提取方法進行AI作曲,并配合平安獨創的AI作詞模型,締造AI流行歌曲《青春記憶》,榮膺全球AI藝術大賽一等獎。同時,平安也已開始嘗試將AI作曲與營銷活動場景相融合,剛剛收官的“平安920:以AI之名”大型綜合金融營銷活動中,通過個性化的人人作曲游戲,吸引消費者注意力,降低獲客門檻,提升主業價值。可預判,未來人工智能在與多領域主業密切結合的音樂創作、音樂鑒賞、音樂教育、音樂治療等方面展現出更廣闊的市場空間。

除音樂之外,平安還將人工智能尖端科技的觸角伸向繪畫、詩歌等科技鮮有觸及的藝術領域。其中,“平安慧畫”采用了深度學習和卷積神經網絡等技術實現自動生成完整畫作,并掌握了國畫、油畫、素描3類畫種下近10種體裁的創作技能。在詩詞創作層面,基于智能識別用戶上傳的圖片主要實體,自動化生成支持“現代詩”和“古詩”兩種類型且符合圖片風格的詩詞作品。由此,平安在人工智能融合藝術創作的版圖上逐漸描繪出更多可能性,幫助人類藝術創作拓展出新的想象空間,掀起下一輪的人工智能與藝術浪潮。

平安人工智能技術的戰略布局已10年有余,實現了從后臺到前臺、從輔助主業到打造全新商業模式的一系列演進和蛻變。基于多維度、海量的數據庫,豐富多元的業務場景,尖端前沿的技術打造了一系列貼合不同產業的人工智能拳頭產品,持續賦能金融主業,廣泛應用于客戶經營、渠道管理、客戶服務、風險管控等場景中,極大地提升了傳統業務價值。2019年中期業績報告數據顯示,利用AI技術打造的產險智能作業,累計降低運營成本約1億元,個人車險業務95%出單全流程1分鐘內完成,效率提升80%;智能語音機器人累計服務量超過2億次,累計節約成本5000萬億元,服務效率提升20%,客戶凈推薦率(NPS)提升3個百分點。

與此同時,平安持續加大科技投入,深化科技能力,將創新技術深度賦能于“金融服務、醫療健康、汽車服務、房產服務、智慧城市”等五大生態圈。集團不斷對外輸出領先的創新產品和服務,持續擴大科技業務版圖,2019上半年,公司科技業務的總收入同比增長33.6%至384.31億元。

在新中國成立70周年之際,中國平安將不忘初心,持續深化“金融+科技”,探索“金融+生態”戰略,強化人工智能技術在金融、醫療、藝術等行業的創新與應用。

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