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?
Como você se sente com essa música? Você a acha linda? É criativa? Agora, você mudaria suas respostas se soubesse que o compositor foi esse robô? Acredite ou não, as pessoas têm debatido a questão da criatividade artificial, assim como a questão da inteligência artificial, por mais de 170 anos. Em 1843, Lady Ada Lovelace, uma matemática inglesa considerada a primeira programadora do mundo, escreveu que uma máquina não poderia ter uma inteligência como a humana enquanto só fizesse o que humanos a programaram para fazer. De acordo com Lovelace, uma máquina deve ser capaz de criar ideias originais para ser considerada inteligente. O Teste Lovelace, formalizado em 2001, propõe uma maneira de examinar esta ideia. Uma máquina pode passar nesse teste se puder produzir um resultado que seus designers não conseguirem explicar com base no código original. O Teste Lovelace é, em sua concepção, mais um experimento mental que um teste científico objetivo. Mas é um ponto de partida. À primeira vista, a ideia de uma máquina criar uma música original de alta qualidade desta maneira pode parecer impossível. Poderíamos inventar um algoritmo extremamente complexo usando geradores de números aleatórios, funções caóticas e lógica nebulosa para gerar uma sequência de notas musicais de uma maneira impossível de se rastrear. Mas apesar de isto poder produzir inúmeras melodias originais nunca ouvidas, somente uma pequena fração delas valeriam a pena serem ouvidas. Com o computador não tendo nenhuma maneira de distinguir entre aquelas que consideramos belas e aquelas que não. Mas e se dermos um passo para trás e tentássemos modelar um processo natural que permitisse a formação da criatividade? Por acaso conhecemos pelo menos um processo assim que levou a resultados originais, valiosos e até bonitos: o processo da evolução. E algoritmos evolutivos, ou algoritmos genéticos que imitam a evolução biológica, são uma abordagem promissora para fazer máquinas gerarem resultados artísticos originais e valiosos. Então como a evolução pode fazer uma máquina musicalmente criativa? Bom, ao invés de organismos, podemos começar com uma população inicial de frases musicais, e um algoritmo básico que imita a reprodução e mutações aleatórias trocando algumas partes, combinando outras, e substituindo notas aleatórias. Agora que temos uma nova geração de frases, podemos aplicar a seleção usando uma operação chamada de função de aptidão. Assim como a aptidão biológica é definida por pressões externas do ambiente, nossa função de aptidão pode ser definida por uma melodia externa escolhida por músicos humanos, ou fãs de música, para representar a melodia bela definitiva. O algoritmo pode, então, comparar nossas frases musicais e aquela bela melodia, e selecionar só as frases mais parecidas com ela. Uma vez que as menos parecidas são peneiradas, o algoritmo pode reaplicar a mutação e recombinação com o que restou, selecionar as mais parecidas, ou adequadas da nova geração novamente, e repetir por muitas gerações. O processo que nos levou ali tem tanta aleatoriedade e complexidade embutida que o resultado pode passar no Teste Lovelace. Mais importante que isso, graças à presença da estética humana no processo, teoricamente vamos gerar melodias que consideraríamos belas. Mas isso satisfaz nossa intuição para o que é realmente criativo? É o suficiente para fazer algo original e belo, ou isso requer a intenção e consciência do que está sendo criado? Talvez a criatividade neste caso está realmente vindo dos programadores, mesmo que eles não entendam o processo. O que é a criatividade humana, afinal? É algo mais que um sistema de neurônios interconectados desenvolvidos por processos biológicos algorítmicos e as experiências aleatórias que dão forma à nossa vida? Ordem e caos, máquina e humano. Estes são os dínamos no coração das iniciativas para criatividade de máquinas que, atualmente, estão fazendo musica, esculturas, pinturas, poesia e mais. O júri pode ainda discutir se é justo chamar estes atos de criação de criativos. Mas se uma obra de arte pode fazê-lo chorar, ou explodir sua cabeça, ou lhe provocar arrepios, importa realmente quem ou o que a criou?