How does this music make you feel? Do you find it beautiful? Is it creative? Now, would you change your answers if you learned the composer was this robot? Believe it or not, people have been grappling with the question of artificial creativity, alongside the question of artifcial intelligence, for over 170 years. In 1843, Lady Ada Lovelace, an English mathematician considered the world's first computer programmer, wrote that a machine could not have human-like intelligence as long as it only did what humans intentionally programmed it to do. According to Lovelace, a machine must be able to create original ideas if it is to be considered intelligent. The Lovelace Test, formalized in 2001, proposes a way of scrutinizing this idea. A machine can pass this test if it can produce an outcome that its designers cannot explain based on their original code. The Lovelace Test is, by design, more of a thought experiment than an objective scientific test. But it's a place to start. At first glance, the idea of a machine creating high quality, original music in this way might seem impossible. We could come up with an extremely complex algorithm using random number generators, chaotic functions, and fuzzy logic to generate a sequence of musical notes in a way that would be impossible to track. But although this would yield countless original melodies never heard before, only a tiny fraction of them would be worth listening to. With the computer having no way to distinguish between those which we would consider beautiful and those which we won't. But what if we took a step back and tried to model a natural process that allows creativity to form? We happen to know of at least one such process that has lead to original, valuable, and even beautiful outcomes: the process of evolution. And evolutionary algorithms, or genetic algorithms that mimic biological evolution, are one promising approach to making machines generate original and valuable artistic outcomes. So how can evolution make a machine musically creative? Well, instead of organisms, we can start with an initial population of musical phrases, and a basic algorithm that mimics reproduction and random mutations by switching some parts, combining others, and replacing random notes. Now that we have a new generation of phrases, we can apply selection using an operation called a fitness function. Just as biological fitness is determined by external environmental pressures, our fitness function can be determined by an external melody chosen by human musicians, or music fans, to represent the ultimate beautiful melody. The algorithm can then compare between our musical phrases and that beautiful melody, and select only the phrases that are most similar to it. Once the least similar sequences are weeded out, the algorithm can reapply mutation and recombination to what's left, select the most similar, or fitted ones, again from the new generation, and repeat for many generations. The process that got us there has so much randomness and complexity built in that the result might pass the Lovelace Test. More importantly, thanks to the presence of human aesthetic in the process, we'll theoretically generate melodies we would consider beautiful. But does this satisfy our intuition for what is truly creative? Is it enough to make something original and beautiful, or does creativity require intention and awareness of what is being created? Perhaps the creativity in this case is really coming from the programmers, even if they don't understand the process. What is human creativity, anyways? Is it something more than a system of interconnected neurons developed by biological algorithmic processes and the random experiences that shape our lives? Order and chaos, machine and human. These are the dynamos at the heart of machine creativity initiatives that are currently making music, sculptures, paintings, poetry and more. The jury may still be out as to whether it's fair to call these acts of creation creative. But if a piece of art can make you weep, or blow your mind, or send shivers down your spine, does it really matter who or what created it?
איך המוזיקה הזו גורמת לכם להרגיש? האם אתם מוצאים אותה יפיפייה? האם היא יצירתית? עכשיו, הייתם משנים את התשובה אם הייתם למדים שהמלחין הוא הרובוט הזה? תאמינו או לא, אנשים התמודדו עם השאלה של יצירתיות מלאכותית, יחד עם השאלה של בינה מלאכותית, במשך יותר מ 170 שנה. ב 1843, ליידי עדה לאבלייס, מתמטיקאית אנגליה שנחשבה למתכנתת המחשבים הראשונה בעולם, כתבה שלמכונה לא תוכל להיות בינה דמויית אדם כל עוד היא עושה רק מה שבני אדם תיכנתו אותה במכוון לעשות. לפי לאבלייס, מכונה חייבת להיות מסוגלת ליצור רעיונות מקוריים בכדי להיחשב כאינטיליגנטית. מבחן לאבלייס, שהפך לרשמי ב 2001, מציע דרך לבחון את הרעיון. מכונה יכולה לעבור את המבחן אם היא יכולה ליצור תוצאה שהמתכנת שלה לא יכול להסביר בהתבסס על הקוד המקורי. מבחן לאבלייס הוא, בתכנונו, יותר ניסוי מחשבתי ממבחן מדעי אובייקטיבי. אבל זה מקום להתחיל. במבט ראשון, הרעיון של מכונה שיוצרת מוזיקה איכותית ומקורית בדרך זו אולי תראה בלתי אפשרית. נוכל להעלות אלגורתמים מסובכים להפליא בשימוש במייצרי מספרים רנדומליים, פונקציות כאוטיות ולוגיקה עמומה כדי ליצור סדרה של תוים מוזיקליים בדרך שתהיה בלתי אפשרית לעקוב אחריה. אבל למרות שזה יפיק מלודיות מקוריות רבות מספור שמעולם לא נשמעו קודם לכן, רק חלקיק זעיר מהם יהיה שווה שמיעה. כשלמחשב אין דרך להבחין בין אלה שיחשבו יפיפייות ואלה שלא. אבל מה אם היינו לוקחים צעד אחורה ומנסים למדל תהליך טבעי שמאפשר ליצירתיות להווצר? אנחנו יודעים על לפחות תהליך אחד כזה שהוביל לתוצאות מקוריות, בעלות ערך, ואפילו יפיפיות: התהליך של אבולוציה. ואלגוריתמים אבולוציונים, או אלגוריתמים גנטים שמחקים אבולוציה ביולוגית, הם גישה אחת מבטיחה לגרום למכונות לייצר תוצאות מקוריות ובעלות ערך אומנותי. אז איך האבולוציה יכולה ליצור מכונה יצירתית מוזיקלית? ובכן, במקום אורגניזמים, אנחנו יכולים להתחיל עם אוכלוסיה התחלתית של מונחים מוזיקליים, ואלגוריתם בסיסי שמחקה יצירה ומוטציות אקראיות על ידי שינוי כמה חלקים, שילוב אחרים, והחלפת תוים אקראיים. עכשיו שיש לנו דור חדש של מונחים, אנחנו יכולים ליישם בחירה בשימוש בתהליך שנקרא פונקצית כושר. ממש כמו שכושר ביולוגי נקבע על ידי לחץ מסביבות חיצוניות, פונקציות הכושר שלנו יכולות להקבע על ידי מלודיה חיצונית שנבחרה על ידי מוזיקאים אנושיים, או חובבי מוזיקה, כדי לייצג את המלודיה היפה האולטימטיבית. האלגוריתם יכול אז להשוות בין המונחים המוזיקליים שלנו והמלודיה היפה הזו, ולבחור רק מונחים שהכי דומים לה. ברגע שהחלקים הכי פחות דומים מוצאים, האלגוריתם יכול להפעיל שוב את המוטציה וחיבור מחדש למה שנשאר, לבחור את הכי דומה, או הכי מתאים, שוב מהדור החדש, ולחזור בהרבה דורות. לתהליך שהביא אותנו לשם יש כל כך הרבה אקראיות ומורכבות שבנויים בפנים שהתוצאה אולי תעבור את מבחן לאבלייס. ויותר חשוב, תודות לנוכחות של אסטתיקה אנושית בתהליך, אנחנו נייצר תאורטית מלודיות שנוכל להחשיב יפות. אבל האם זה מספק את האינטואיציה שלנו למה שבאמת יצירתי? האם זה מספיק כדי ליצור משהו מקורי ויפה, או האם יצירתיות דורשת כוונה ומודעות למה שנוצר? אולי היצירתיות במקרה הזה באמת מגיעה מהמתכנתים, אפילו אם הם לא מבינים את התהליך. מה היא היצירתיות האנושית, בכל אופן? האם היא משהו יותר ממערכת של ניורונים מחוברים שפותחה על ידי תהליכים אלגוריתמיים ביולוגיים והחוויה האקראית שמעצבת את חיינו? סדר וכאוס, מכונה ובני אנוש. אלה המנועים בלב יוזמת היצירתיות של המכונות שכרגע יוצרים מוזיקה, פסלים, ציורים, שירה ועוד. המושבעים אולי עדיין לא החליטו אם זה פייר לקרוא לפעולות היצירה האלו יצירתיות. אבל אם פיסה של אמנות יכולה לגרום לכם להתייפח, או לפתוח לכם את הראש, או לשלוח צמרמורות במורד עמוד השדרה שלכם, האם זה באמת משנה מי או מה יצר אותה?