Музыка – результат эволюционного развития

Профессор эволюционной биологии Арманд Лерой (Armand Leroi) решил проверить, насколько эволюционные алгоритмы подходят для генерации музыки. Его базовый тезис состоит в том, что приятная мелодия — это результат естественного отбора (эволюции) звуков. Результаты эксперимента подтвердили, что случайный шум действительно может превратиться в музыку без помощи композитора. Научную работу и образцы сгенерированных мелодий можно изучить на сайтах DarwinTunes и Evolectronica.

Компьютерная программа случайным образом выбирает из шума два маленьких сэмпла. После этого случайно выбираются ноты и инструменты. Затем с помощью системы генетического программирования PerlGP начинается непосредственно эволюционный отбор: оригинальные образцы «спариваются» и порождают «потомство» (4 образца) со случайными мутациями, от которых идёт дальнейшая эволюция. Когда количество образцов превышает 100 штук, то генерируются аудиофайлы (подробнее о генерации и накладывании эффектов см. здесь), их выкладывают в интернет, где публика отбирает лучших.

http://darwintunes.org/audio-snapshots

Самые популярные образцы затем снова прогоняют через эволюционный алгоритм и краудсорсинг. Постепенно в мешанине отвратительных звуков появляются приятные гармоники, которые получают больше голосов и оставляют больше потомства. Качество музыки улучшается довольно быстро. Когда количество поколений превышает тысячу, то рождаются маленькие шедевры с абсолютно необъяснимыми мутациями. Например, в эксперименте Лероя в примерно через 3000 поколений в начале мелодии совершенно неожиданно появились ударные инструменты, хотя это не было предусмотрено алгоритмом.

Правда, через какое-то время средняя оценка мелодий прекращает расти, то есть качество музыки достигает некого максимального уровня (см. второй график вверху). По мнению авторов научной работы, это связано с ограничениями программы.