ФИЗИКА И МУЗЫКА - Анфилов

Дело теперь, как видите, обстоит посложнее, но опять нет ничего сверхъестественного. Снова действует давно знакомый нам метод «выбора из шума», как в симоновском шумофоне, в манипуляциях со звукозаписью, в синтезаторе Мур-зина. Разные инструменты, разные цели, а суть одна и та же. И всюду успех зависит от умения «хорошо выбрать». Как в магазине при покупке галстука! Чем лучше, полнее составлены человеком предписанные машине правила «выбора из шума», тем интереснее окажется ее молниеносное «творчество».

Первая попытка такой кибернетической композиции была предпринята на машине «Иллиак» сотрудниками Иллинойского университета в США Хиллером и Изаксоном. Целый год они трудились над программами, ставили опыты на машине, и наконец на одном из студенческих вечеров самодеятельный струнный квартет публично исполнил кибернетическое творение — экспериментальную «Сюиту Иллиак».

Сюита была четырехголосной и состояла из четырех частей. Каждая «сочинялась» машиной по разным правилам. В первой части машине была дана малая свобода выбора. Отбраковка чисел, символизировавших ноты, велась со всей строгостью старинной гармонии. И произведение получилось в стиле, модном лет триста назад. Случайные звуковые комбинации были отобраны и гармонизованы примерно так же, как сделал бы это основоположник классической системы Джованпи Палестрина. Это подтвердили знатоки старинной музыки, присутствовавшие на необычном концерте. Причем ничего оригинального не вышло. Машина выполнила лишь простенькое упражнение по правилам старой гармонизации, решила задачу, какие обычно задаются ученикам музыкальных школ.

Зато четвертую часть «Сюиты Иллиак» машина писала действительно самостоятельно — почти без всяких правил и ограничений. И результат получился ужасный: сплошная какофония, дикие, нелепые звукосочетания, абсолютное отсутствие малейших признаков музыкальности. Хиллер и Изаксон, однако, остались довольны четвертой частью «Сюиты Иллиак». По их мнению, эта музыка как две капли воды походила на современные опусы композиторов-модернистов. Красноречивое признание!

Итак, машина по программе и заданиям человека может математически точно подбирать аккорды, составлять новые песенки из кусочков старых, «воровать» чужие мелодии и стряпать сумасшедшую ультрамодернистскую галиматью. И это все? Не мало ли для восторгов? Неужели машина-композитор так-таки не способна на что-нибудь практически ценное?

ЗАМЫСЕЛ РУДОЛЬФА ЗАРИПОВА

Советскому математику Рудольфу Хафизовичу Зарипову замысел автомата-композитора пришел в голову еще в юности. Это было в 1947 году. Рудольф Зарипов жил тогда в родной Казани и учился в музыкальном училище.

Однажды, готовясь к экзамену по гармонии, он подметил, что школьная гармонизация мелодий вполне поддается математическому расчету (уже тогда Рудольф был страстным любителем математики). Он прикинул несколько способов расчета аккордов и понял, что дело это доступно любой счетной машине. Но тут же у пытливого юноши мелькнула другая мысль: а что, если попробовать вычислять не только аккорды, но и главнейшую составную часть музыки — мелодии? Ведь и мелодии подчиняются закономерностям. И законы их, вероятно, тоже можно выразить математически!

Нет, тогда Зарипову не удалось даже начать решение задачи математического выражения и вычисления мелодий. Слишком это оказалось трудно. И в книгах Рудольф об этом ничего не нашел. Юношеский замысел остался без ответа.

Потом, не бросая любимой виолончели, Рудольф поступил в университет, потом добавил к увлечению музыкой и математикой рисование, потом стал еще и страстным радиолюбителем-коротковолновиком, «путешественником по эфиру». В этом невысоком тихом молодом человеке скрывалась редкая многогранность интересов, кипучая, деятельная энергия. Ему всегда было мало какого-нибудь одного дела, он постоянно «гнался за несколькими зайцами». И, против морали старой пословицы, ловил их!

Давняя мечта об автомате-композиторе стала одним из «зайцев» уже по завершении высшего образования, когда Зарипов поступил в аспирантуру Ростовского университета. Но особенно увлекся Рудольф своей юношеской идеей после защиты кандидатской диссертации — как только его послали в Москву для изучения и освоения кибернетической электронно-счетной машины «Урал».

Об экспериментах кибернетического звукотворчества, которые вели американцы, Зарипов тогда ничего не знал. Может быть, это и к лучшему. Рудольф пошел собственным путем, сразу поставил себе труднейшую задачу: машинное конструирование мелодий. Именно мелодий!

ДНИ И НОЧИ

Июльскими ночами 1959 года на четырнадцатом этаже громады Московского университета на Ленинских горах одиноко светилось окно. За ним, в маленькой комнатке студенческого общежития, сидел над бесконечными расчетами Рудольф Зари-пов. Ранним летним рассветом ложился на пару часов спать, в восемь утра шагал в один из московских институтов для практики управления электронно-счетной машиной. Весь рабочий день сидел за пультом, командуя решением мудреных математических задач. Вечером, когда пустели комнаты института, оставался за машиной и занимался другой работой, любительской, на которую получил любезное разрешение от начальника машины Бориса Михайловича Романова: учил «Урал» композиторскому искусству. Ночью готовил программы на завтра.

Он жил словно в тумане, на предельном напряжении сил, но давал себе отдыха ни на минуту, почти не ел. Иначе было, по его мнению, «нельзя», ибо совсем немного оставалось до отъезда из Москвы.

Обучение машины мастерству вычисления мелодий поначалу шло туго. Первые пробы провалились: «Урал» не мог «придумать» ничего путного. Тонкие, интимные, порой неосознанные самими композиторами законы мелодий было очень трудно сформулировать и переложить на язык математических команд. Рудольф исследовал множество нот и всюду видел чрезвычайное многообразие, неповторимость мелодических оборотов. Законы мелодий оказались неизмеримо более сложными и гораздо менее изученными, чем давно известные законы гармонии, аккордов.

Но шаг за шагом работа шла вперед. Порой напрасная, уже сделанная раньше, но не кибернетиками, а музыковедами. Позднее Зарипов «открыл», например, книгу профессора Московской консерватории Мазеля «О мелодии», в которой было раскрыто много важного в логике мелодических форм. Жаль, что тогда, в 1959 году, он не знал этой книги. Программы команд машине пришлось составлять, как говорят математики, «с нуля», буквально на голом месте.

И вот Рудольф окончательно «договаривается» с машиной. Любую ноту он обозначает пятизначным числом, в котором две первые цифры дают порядковый номер звука, третья — его длительность, а четвертая и пятая — высоту. Он «приказывает» машине заканчивать мелодию всегда первой ступенью лада, причем «шагать» к концу возможно более коротким интервалом. «Запрещает» ставить подряд более шести нот, идущих в одном направлении (вверх или вниз). Наложено «вето» на парные шаги, превышающие в сумме октаву. Предусмотрены и другие правила для смены направлений движения мелодии.

Специальный раздел программы Зарипов посвятил ритму — отдельно для маршеобразных мелодий (со счетом «раз-два-три-четыре») и для вальсов (со счетом «раз-два-три»). Особо учтено число частей будущих произведений, количество тактов в каждой части.

„УРАЛЬСКИЕ НАПЕВЫ"

И вот готов первый, опытный алгоритм — набор математических правил для составления мелодий. Написан первый вариант программы команд кибернетическому «музыканту». Зарипов переносит алгоритм на «ленту памяти», налаживает «генератор случайных чисел» — источник «числового шума», из которого «Урал» будет выуживать свои мелодии, и нажимает кнопку «пуск». На этот раз машине заказан вальс. Через несколько секунд «творчество» закончено. Машина деловито печатает на ленте «музыкальный» ответ. Новый нажим на пусковую кнопку — и скоро-скоро «сочинен» второй вальс. Зарипов еще не знает, что за музыка получилась. Расшифрует числа он потом, ночью. А теперь заказывает «Уралу» марш.

И тут происходит непонятное. «Урал» почему-то «не хочет» сочинять марш. Он «бунтует», останавливается, сам включает уже прочтенную ленту задания, крутит ее без конца. Громадная, раскинувшаяся в нескольких комнатах электронная машина бессмысленно моргает своими неоновыми глазками и не выдает никакой продукции.

Зарипов останавливает машину и заказывает еще один вальс. Все в порядке. Через положенное число секунд у него в руках третий рулончик с зашифрованным в столбиках пятизначных чисел вальсом машинного изготовления. А когда он опять пробует заказать «Уралу» марш, повторяется нелепый «бунт».

«Что за притча? — мучительно думает Зарипов. — Почему «Урал» обуяла ненависть к маршам?»