三臂机器人指挥来了！人类指挥会被取代吗？
更新时间：2024-11-07 10:01 浏览量：10
©David Suenderhauf/Hellerau hall
近日，在德国德累斯顿交响乐团（Dresdner Sinfoniker）成立25周年两场纪念音乐会上，一位三臂机器人出色完成了指挥人类乐团的演出任务。演出上半场由指挥家马格努斯·洛德加德（Magnus Loddgard）执棒德累斯顿交响乐团演奏了马库斯·莱曼·霍恩、康斯坦丁·古尔兹和维兰德·赖斯曼的作品。中场休息后，他将指挥棒移交给机器人同事——名为MAiRA Pro S的机器人指挥，后者在下半场演出中通过三个类似光剑的手臂来完成指挥动作，每个手臂分别对应乐队的不同声部，从而实现复杂节奏律动的协调。
机器人攻克交叉节奏难点
谈及为何使用机器人完成纪念音乐会，德累斯顿交响乐团艺术总监马库斯·林德（Markus Rindt）解释，乐团此举并非为了验证人类指挥被机器人取代的可能性，因为人类“总是做得更好”；但当作品使用了纷繁复杂的节奏和毫无规则的节拍时，人类指挥就很难同时协调各声部。“在世界任何地方，人类指挥恐怕都难以完成此类作品，因而我们选用机器人指挥来进行演绎。”林德介绍，该机器人是为本次演出的曲目专门设计的。其中一部作品《交叉节点》（kreuzknoten）由维兰德·赖斯曼（Wieland Reismann）谱写，其中广泛应用了交叉节奏的创作手法，机器人的三条手臂恰好可以满足乐曲不同节拍下加速和减速的需求。
机器人指挥演绎的另一部作品《半导体的杰作》，由作曲家安德烈亚斯·冈拉赫创作。乐曲同样引入了交叉节奏，乐队被分成三组，以三种不同的节拍和速度演奏。作曲家将演绎此曲的乐队编制设定为16位铜管乐手和4位打击乐手。当部分演奏者先减速再加速演奏时，另一部分演奏者则放慢速度。演出现场，身为指挥者的机器人MAiRA三臂紧握着三支短粗且颜色各异的光剑，其颜色用以指代不同的节拍速度。作曲家冈拉赫感叹：“机器人的技术技能令演奏的音乐听起来流畅丝滑，仿佛浑然天成一般。”
三臂机器指挥的诞生
实际上，将机器人引入乐队想法由来已久。马库斯·林德回忆，该创意甚至可追溯到23年前。彼时在排练间隙，一位巴松管乐手曾向林德倾诉烦恼，“你用3/4节拍指挥单簧管，而我在演奏时用5/8拍，这两个完全不同的节奏出现时，没人来指挥我该怎么办？”对此，林德的回答是：“我又不是机器人。”但这场谈话，却给予林德很大的触动，他想到在乐队指挥多种拍号时，由一位机器人指挥来完成也未尝不可。通过与德累斯顿科技大学触觉互联网中心（the Centre for Tactile Internet at the Technical University of Dresden）专家的多年合作，而今这一愿景成为现实。
林德代表德累斯顿交响乐团，向技术人员传授了音乐演奏的基本知识。随后，德累斯顿技术大学的机器人开发者托比安·史彬（Tobian Spen）设计出机器人手臂，为其配备了七个关节，以便完成指挥动作并展示节奏变化。林德认为，让机器手臂栩栩如生的微小动作具有“令人难以置信的能量和强度”。而想要达成这一效果，需要在演奏前完成大量准备工作。在历时两年的研发过程中，林德如同“教授人类一般”教机器人MAiRA学习指挥，使其充分掌握了多达40种手臂动作，并不断根据艺术表达的需要提升其复杂性和应用性。构成机器人臂部的七个关节可向任何方向延展，而当机器用力过猛时，甚至还会触发安全防御机制，以防机器人对自身或音乐家造成伤害。
“人机共舞”时代到来
这场音乐会还展示了一部“人机共舞”的教育项目短片。该项目名为“Spot.Me”，由德累斯顿编舞家诺伯特·凯格尔（Norbert Kegel）与德累斯顿科技大学合作完成，德累斯顿约翰施塔特高中的八、九年级学生也参与其中。音乐会上播放的影片成为演出的一大亮点：孩子们随着音乐变化舞蹈，与另一台形态类似犬类的机器人互动，而机器人MAiRA的指挥棒负责给出变化队形和节奏的指令。此外，在音乐会接近尾声时，人类指挥家和机器人指挥同台，共同执棒演绎了由亚伦·克尔尼斯（Aaron J. Kernis）创作的《音乐天堂》（Musica Celestis），实现了人类艺术与机器人技术的交响。
对于机器人MAiRA的首次亮相，英国《卫报》评论道：“它或许缺乏魅力或激情，但保持着完美的节奏，且从不对它指挥棒下的音乐家们大发脾气。”尽管机器人如愿完成了两部定制乐曲的指挥工作，但也有人对此持观望态度，认为机器人指挥的艺术表达有待完善。参演该音乐会的一位乐手曾匿名表达自己的感受，认为“机器人手臂不像人的肢体，它把音乐像机器一样向前推进，却丝毫不近人情”。
有别于诞生自1548年的德累斯顿国家交响乐团（Staatskapelle Dresden），德累斯顿交响乐团（Dresdner Sinfoniker）这支年轻的团队成立于1999年，由林德和作曲家斯文·赫尔比格创立，以演奏当代音乐为主。成立以来，该乐团始终以与时俱进的创新精神而闻名。乐团曾荣获联合国教科文组织特别奖 “Welthorizont”以及德国回声古典音乐大奖（ECHO Klassik），凭借创新的音乐教育和另类的表演形式跻身当代音乐的领军乐团之一。
MAiRA或许是迄今技术最为先进的机器人指挥，但却并非第一位。早在2008年，一个身高1.2米的机器人便执棒底特律交响乐团，演奏了作曲家米奇·李创作的《不可能的梦想》。9年后，在意大利男高音歌唱家安德烈·波切利和卢卡交响乐团合作的演出中，名为优米的“合作型”双臂机器人指挥登台亮相。2023年7月，韩国首尔一个名为安卓的机器人登上韩国国家剧院的指挥台。在马库斯·林德看来，本次纪念音乐会对艺术表现形式的创新，旨在引领人们反思关于创造力的本质及技术发展的挑战等相关问题。
“新技术的到来从根本上改变了社会，艺术家们该如何应对？”林德反思道， “除了已知的风险，艺术的未知机遇又是什么？人类和机器之间的合作，能否衍生出崭新且独特的音乐表达？”
这些问题或许需要更多时间留给艺术从业者来回答。而对于技术发展而言，这无疑是一件令人兴奋的进步。德累斯顿科技大学触觉互联网中心发言人弗兰克·菲泽克说：“人类和机器人之间的合作，一直激励着我们的研究工作。我们的愿景是开展积极合作，令机器人支持人类，并将人类的技能转移到机器人技术上。”
【延伸阅读】
大提琴机器人首演新作
在德累斯顿交响乐团演出仅一周后，瑞典马尔默交响乐团首演了瑞典作曲家雅各布·米尔拉德（Jacob Mühlrad）的大提琴协奏曲新作《Veer》（机器人）。独奏者是一位大提琴机器人。该机器人由瑞典作曲家弗雷德里克·格兰（Fredrik Gran）设计，探索了机械工艺的音乐表达潜力。格兰和米尔拉德均认为，在演奏中使用机器人技术，是对20世纪中叶先锋派作曲家开创的电声技术的一种延伸。
在米尔拉德看来，他与机器人合作的目的是丰富人类的创造力并拓展其边界，他认为，机器人并不能完全取代人类在音乐会上的表演，“感谢马尔默交响乐团和所有参与者为我创造了终生难忘的演出。作为作曲家，当音乐家（和机器人）将我的音乐剧本演绎得栩栩如生时，难以言喻的奇妙感觉就会涌现出来。”