Una creación artística, elaborada con sistemas de inteligencia artificial en Chile, será presentada este jueves en el marco del III Seminario Internacional de Desarrollo de Públicos, organizado por el Ministerio de las Culturas.
Los responsables son Denis Parra, investigador y académico de computación en la Universidad Católica, y Rodrigo Cádiz, académico de los institutos de Música e Ingeniería Eléctrica de la misma universidad, que forman el CreativAI Lab UC, entidad que ofrecerá el taller Inteligencia Artificial para la creatividad a las 15:00 horas.
En este caso, elaborada con el sistema Stylegan2, una red de modelo generativo (o en inglés GANs, Generative Adversarial Networks) para la creación de imágenes, la pieza de CreativAI Lab UC está basada en la “transferencia de estilo” del catálogo de obras en línea del Museo Nacional de Bellas Artes, donde el sistema fue entrenado y aprendió de ese universo de imágenes. Además, la música también fue generada por esta IA.
Imagen generada de una serie de piano rolls, donde se indica una imagen inicial A, una final F, y la red neuronal genera 4 imágenes de piano rolls para interpolar entre A y F. De esta forma se pueden generar audios más extendidos que la salida por defecto de 128x128. La imagen es parte de la tesis de Manuel Cartagena, "Exploring symbolic music generation techniques using Conditional Generative Adversarial Networks".
Origen del trabajo
¿Puede un sistema de Inteligencia Artificial crear una obra de arte? Esta es la pregunta que ronda hace años en círculos artísticos, académicos y científicos debido al progresivo avance en el desarrollo de sistemas de Inteligencia Artificial (IA) y su uso como herramienta de creación en diversas disciplinas artísticas. En los últimos años, novelas, poemas, canciones y pinturas han sido desarrolladas a partir de numerosas investigaciones en IA alrededor del mundo.
Parra investiga desde hace diez años sobre sistemas de personalización, que usan inteligencia artificial para recomendación de arte musical y visual, mientras Cádiz tiene una reconocida trayectoria en composición musical, música electrónica y creación de instrumentos.
Hace cerca de tres años, decidieron empezar una colaboración a partir de un proyecto interdisciplinario de la Vicerrectoría de Investigación de la UC (programa ArTeCIH) con el propósito de explorar las posibilidades de la inteligencia artificial como herramienta para la creación artística. Así nació el CreativAI lab UC.
Cádiz señala que el trabajo en particular que se presenta en el Seminario Internacional de Desarrollo de Publicos, es fruto de la tesis de magister de Manuel Cartagena, quien está estudiando maneras de utilizar redes tipo GAN (Generative Adversarial Networks) entrenadas con imágenes para generar música en formato simbólico (como si fuera una partitura).
Una red tipo GAN es capaz de generar señales (imágenes, música, texto, etc) simplemente a partir de ruido en base a entrenamiento, donde se le “muestra” a la red neuronal un gran número de señales que se quiere que la red aprenda. Es uno de los tipos de redes generativas, dice.
Imágenes de la red GAN generadora de caras, entrenada con pinturas del Museo Nacional de Bellas Artes de Chile.
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— TenForums Fri Jan 22 18:33:21 +0000 2016
Metodología
Parra comenta que para hacer el video musical que están presentando en el seminario, entrenaron dos redes neuronales generativas: una generadora de caras y otra generadora de música en formato simbólico.
"Para la red generadora de caras, recolectamos un dataset de pinturas del MNBA y lo procesamos para quedarnos sólo con caras. Este dataset lo utilizamos para entrenar una red neuronal de tipo GAN que genera caras 'nuevas' inspiradas en las caras existentes en pinturas, grabados, bocetos, y fotografías del MNBA", explica.
Cádiz agrega que "para generar la música usamos otra red GAN. Partiendo con una arquitectura de red neuronal de tipo StyleGAN2 se procedió a entrenarla con imágenes de piano rolls, una forma básica de representación musical. Entonces la red aprendió a crear imágenes en formato piano roll, que al traducirlas a música, resultan en material musical nuevo, creado de forma artificial".
Finalmente, para crear el video, usaron audio generado por la red GAN musical como entrada para la red neuronal de caras. Esto permitía ir "dando un paseo" para que la red GAN visual genere caras al ir escuchando la música de entrada, añade Parra.
Antecedentes en el mundo
Parra afirma que, desde el punto de vista de generación visual por computador, se han usado distintos algoritmos desde los años 70 para crear arte digital.
Sin embargo, las llamadas redes adversarias generativas, creadas el 2014 por el científico de la computación Ian Goodfellow, han tenido un desarrollo vertiginoso que les ha valido ser usadas para generar caras de personas inexistentes que parecen reales, y distintas obras como "El retrato" de Edmond Belamy, que fue vendido por más de 400 mil dólares en la casa de subastas Christie's, a fines de 2018.
En términos de generación de música con estos métodos, hay muchos antecedentes, el más famoso quizás es Magenta, una iniciativa de Google, donde se realiza investigación destinada a la generación de música con inteligencia artificial. "En términos de aplicar esta red específica, StyleGAN2 a la generación de música, no conocemos otros antecedentes", afirma Cádiz.
¿Cuál es el futuro de estas iniciativas?
"Yo opino que así como en el pasado se temió que la fotografía acabaría con la pintura y finalmente terminó promoviendo nuevas formas de arte visual como la pintura abstracta y el arte fotográfico, la inteligencia artificial ayudará a aumentar las capacidades humanas para la creatividad y a crear nuevas formas de expresión artística", responde Parra.
"En el futuro no me cabe duda que asistiremos a conciertos donde la música fue compuesta totalmente por máquinas", complementa Cádiz.
"Estamos en la transición hacia esa etapa, donde estamos moldeando como será el futuro de la creación musical asistida por computador. Desde un punto de vista quizás más filosófico, es fascinante ver como nuestro entendimiento de el porqué estas redes son capaces de hacer lo que son, iluminará nuestro entendimiento de la mente humana y como es capaz de encontrar soluciones creativas a los problemas que enfrentamos como especie", concluye.