Quando il computer divenne compositore per la prima volta: la “Illiac Suite” del 1956

[Arte e IA, episodio 4] 
A cura di Roberto Balestri

Hai già letto l'Episodio 3, l'Episodio 2 e l'Episodio 1?

64 anni. Lo sapevate che la prima opera composta interamente e autonomamente da un computer fosse così anziana? Dobbiamo ringraziare il genio di Lejaren Hiller, chimico statunitense che decise di buttarsi in qualcosa di completamente nuovo: parliamo di un computer compositore!

Jaren Hiller, chimico statunitense, negli anni Cinquanta utilizzava già il computer per le proprie ricerche scientifiche. Egli provava un grande interesse per la musica, tanto che tra il 1955 e il 1956 tentò di utilizzarlo anche in ambito musicale. Secondo Hiller la musica poteva definirsi come “una forma sensibile governata da leggi di organizzazione che possono essere codificate in modi abbastanza esatti” e che il lavoro di un compositore si basasse essenzialmente su scelte organizzative effettuate su un’ipotetica infinita varietà di materiale musicale grezzo (per esempio le note di una scala o la durata di una pausa).

Computer compositore: il lavoro teorico

Per utilizzare il computer a fini musicali, e quindi avere un “computer compositore”, era necessario programmarlo affinché potesse effettuare scelte organizzative rispetto ai parametri peculiari di una composizione musicale. Hiller individuò l’algoritmo di Monte Carlo (basato sulla generazione di numeri casuali) come modello matematico che permettesse la generazione di “nuova musica”.

Anche la “Teoria dell’Informazione” (o “della Comunicazione”), nata intorno agli anni Venti, fu importante per la sperimentazione musicale di Hiller. Ian Bent, nel suo testo Analysis del 1980, fornisce una spiegazione a questa teoria:

“La teoria dell’informazione valuta la capacità di un sistema di ricevere, elaborare, immagazzinare, trasmettere informazioni. Poiché si intende per informazione la scelta di un messaggio in una serie di messaggi, le probabilità di arrivo di uno qualsiasi di questi sono condizionate dalla maggior frequenza di alcuni messaggi rispetto ad altri. [..] Quando all’interno di un messaggio avviene una scelta altamente probabile, si dirà che contiene scarsa informazione; quando viceversa vi si presenta una scelta improbabile, ques  ta sarà altamente informativa.”

Secondo Hiller, la creazione di nuova musica da parte del computer, si doveva basare sulla generazione di contenuto informativo da parte dell’algoritmo di Monte Carlo e la selezione e scrematura di questo materiale eseguita applicando il concetto di “qualità dell’informazione” dato dalla Teoria della Comunicazione.

Questa sperimentazione si divideva in tre fasi:

• Inizializzazione: definizione di una tabella di regole tale da indicare al computer quale combinazione di dati potesse considerarsi valida e quale no, in modo che tutte le scelte potessero avvenire in maniera automatica. Le regole potevano derivare dalla teoria musicale tradizionale o dall’analisi statistica dei metodi compositivi di altre opere.
• Generazione: generazione di un singolo dato per volta, messo in relazione con i diversi parametri musicali, ad esempio una singola altezza o il modo di suonare lo strumento (per esempio pizzicato o con l’archetto).
• Verifica: confronto tra il dato generato e le regole impostate. Se convalidato, viene salvato in memoria, altrimenti scartato.

Dalla verifica si ritorna alla fase di generazione, andando ad aggiornare il parametro (se considerato non valido) oppure a generare un valore per un nuovo parametro.

La composizione in quattro movimenti

Lo sviluppo della Illiac Suite (“Illiac” era il nome del computer compositore), avvenne in quattro esperimenti (che diventarono i quattro movimenti della suite). Venne deciso di utilizzare come organico un quartetto d’archi data l’omogeneità timbrica che avrebbe reso più facile il compito di creare una musica polifonica apprezzabile.

Per il primo esperimento, Hiller ed il suo collaboratore Leonard Isaacson, scelsero di basarsi su un metodo compositivo noto e non troppo complesso: il contrappunto di prima specie contenuto nel trattato Gradus ad Parnassum di Joseph Fux del 1725, da cui ricavarono sedici regole che avrebbero costituito il contenuto delle tabelle di inizializzazione. Venne generata una melodia diatonica usata per la prima sezione (presto) del primo movimento della “Illiac Suite”. Questa melodia venne utilizzata come cantus firmus per la costruzione di altre semplici polifonie: a due voci nella seconda sezione (andante) del movimento e a quattro voci nella terza (allegro).

Nel secondo esperimento venne generata una polifonia a quattro voci la cui struttura complessiva era articolata in un’unica sezione, un adagio chiuso da una coda. Hiller e Isaacson per questo esperimento migliorarono la codifica delle regole musicali trasdotte in termini matematici facendo raggiungere alla composizione un elevato livello di complessità musicale.

Il terzo esperimento voleva dimostrare la possibilità di automatizzare parametri come il ritmo e la dinamica. Le tabelle di regole furono rielaborate rispetto ai problemi di natura ritmica e dinamica, si inserirono così tutte le informazioni necessarie per svolgere le prove di convalida su questi parametri. Vennero inserite anche regole ispirate alle tendenze della musica contemporanea. La struttura generale del movimento fu articolata in tre lunghe sezioni, seguite da una coda finale. Il terzo esperimento si differenzia dai precedenti anche per una scrittura musicale cromatica (non più diatonica).

Nel quarto esperimento, le regole musicali furono sostituite da altre ricavate da ambiti disciplinari diversi. Il nuovo sistema di regole fu ispirato dal metodo probabilistico delle catene di Markov, un processo stocastico basato sul principio che, all’interno di una sequenza di eventi, la scelta di un nuovo evento è strettamente connessa a quello immediatamente precedente, senza alcuna considerazione degli eventi accaduti in un momento passato. Musicalmente, il principio dice che la scelta di una nota (o intervallo), è strettamente correlata alla nota o all’intervallo immediatamente precedente. Il quarto movimento della suite è composto da una sezione con coda conclusiva. Stilisticamente, la scrittura è molto vicina a quella delle tendenze contemporanee, nonostante sia stata ottenuta attraverso procedimenti non musicali.

I primi tre movimenti (ad esclusione della coda del terzo) della “Illiac Suite for Strings Quartet” vennero suonati il 9 agosto del 1956 da studenti del Dipartimento di Musica dell’Università dell’Illinois. Il completamento della suite (con il quarto movimento) venne ufficializzato nel novembre del 1956.

Nello stesso anno, Hiller venne contattato da Iannis Xenakis (ingegnere, architetto e compositore considerato tra i più importanti della seconda metà del Novecento), che era rimasto affascinato dai progressi del chimico in quell’ambito musicale-matematico-informatico a lui tanto caro.

Ma del loro incontro, e di quello che ne scaturì, ne parleremo un’altra volta!