苏联音乐的离经叛道者

鲁道夫·扎里波夫。© Nautilus Magazine

利维坦按：

除了本文中提及的计算机音乐创作，在当时的苏联，还出现了计算机写诗。1959年，控制论学家纳坦·科布林斯基和记者维克托尔·佩克里斯在《思维的速度》一书中发布了苏联第一首由计算机“创作”的诗歌：

夜晚似乎比这只猫更黑，

月亮的边缘变得模糊，

它正向着光亮奔去，

它在岸边拍打着疲倦的翅膀。

一位游牧者疲惫不堪地四处游荡。

而雪域深渊

正在召唤并等待着他。

不安的人忘记了谨慎，

悲伤地在深渊上

徘徊。

被遗忘的恐惧在天花板下爬行，

像海鸥，风一样。

雨正在下。坏天气。

蜡烛燃尽了……

飞蛾们

都围着火盘旋，以纪念巴克斯特。

然而很不幸，1968年，《莫斯科共青团员报》出来辟谣，说这首诗歌并非出自计算机，而是人写的。不过，到了上世纪70年代末，科学杂志《自动化与远程机械学》上出现了一篇鲍里斯·卡茨的署名文章——《关于诗歌创作的程序》，文中说，计算机写诗的确可行：输入计算机的词汇都来自诗人曼德尔施塔姆的诗集《石头》（1916），并在文章的附录中列出了计算机写出的21首诗歌，我们可以体会一下其中几首：

脆弱的枝条闪闪发光，

温柔的枝条在爱中翩翩起舞， 色彩在河面上旋转。

钟声将变得更响亮，

灰色的大地将升起——

森林上空再次响起声音。

地牢里的痛苦不会再回来了，

甜蜜的眼睛争辩道。

珍珠母贝的图案 ，

轮廓分明，苍白， 悲伤而可怜的

目光回应着湖面。

不仅如此，苏联视觉艺术领域也出现过控制论的身影，比如ASCII艺术。它不需要特殊的技术资源，而且是使用字母、数字和其他印刷字符创建的。在整个苏联，研究机构和国有企业计算部门（实际上是任何可以使用计算机的机构）的员工编写算法，机器借助这些算法绘制和打印各种图像，在电影《办公室的故事》（Служебный Роман）中，秘书身后墙上挂着的就是达芬奇《蒙娜丽莎》的ASCII复制品：

《办公室的故事》（1977）剧照。© Мосфильм

1959年的一个夏日傍晚，当夕阳渐渐隐入莫斯科地平线的时候，鲁道夫·扎里波夫（Rudolf Zaripov）正被安顿在莫斯科国立大学一间简陋的宿舍里。扎里波夫刚刚在俄罗斯南部的罗斯托夫大学获得了物理学博士学位，随后被派往莫斯科，为苏联的早期大型计算机编程，并为军事项目培训新一代程序员。

位于麻雀山（Sparrow Hills，莫斯科市内的七座山之一，1935年-1999年称为列宁山）的这个小房间对扎里波夫来说是创造力的熔炉。白天，他在国家认可的密码学项目上工作，夜晚，则在计算机上研究音乐作曲算法，他决心将音乐难以捉摸的语言转化为严谨的数字指令语法。

扎里波夫对算法作曲的探索始于1947年，当时他18岁。高中时，他学习音乐并开始练习大提琴，同时他也对数学和物理表现出了热爱。他的同学布拉特·加里耶夫（Bulat Galeev）记得扎里波夫为人和善。“他天性温和，这一点经常被那些喜欢逃课的家伙们所利用。”扎里波夫会为他朋友们的逃课作掩护，这导致院长免去了他“班长”的职务。

有一天，在准备音乐考试时，扎里波夫发现，音乐旋律的和声模式可以用数学规则来描述。

“他想出了几种计算和弦的方法，并意识到任何计算机都可以完成这项任务，”格列布·安菲洛夫（Gleb Anfilov）在1962年出版的《物理与音乐》（Physics and Music）一书中写道，“但随后，另一个想法闪过这位好奇的年轻人的脑海：如果我们不仅尝试计算和弦，还尝试计算音乐最重要的组成部分——旋律，会怎么样？毕竟，旋律也遵循规律。它们或许也可以用数学来表达！”

资本主义的邪恶机器人：这部1952年发表在苏联大众科技杂志《青年技术》（Tekhnika-Molodezhi）上的漫画，嘲讽了美国的控制论反乌托邦。© Iulii Ganf & N. Smolianinov

可是在当时，苏联的政治机构笼罩了整个科学界。任何涉及计算机和人类系统的项目工作——当时被称为“控制论”（Cybernetics）的领域，都是苏联官方哲学的禁忌。控制论被视为西方资本主义的武器，纯属资产阶级伪科学，是一种威胁要把人类工人抛在后面的强大工具。

不过，到了20世纪50年代末，苏联当局对控制论的限制已经相对宽松，扎里波夫的工作氛围也不再那么令人不安。

苏联早期生产的乌拉尔大型计算机。© Ajapaik

1959年夏天的一个深夜，当扎里波夫在笨重的乌拉尔计算机上输入代码时，灯光闪烁，磁带嗡嗡作响，扎里波夫听到了他多年来一直在寻找的声音。他的算法成功了！

他的《乌拉尔圣歌》（Ural Chants）从计算机中浮现，就像早期圣乐，一种怪异、甚至凄美的管风琴演奏。

对于这位30岁的科学家兼音乐家来说，这是一项令人难以置信的成就。他在铁幕背后创作的音乐，在今天关于人工智能创作的音乐和艺术价值的争论中得到了回响。毫无疑问：扎里波夫是在一个危险的时代思考着人工智能的人。

控制问题和利用反馈信号指导计算过程是控制论领域的核心概念。该领域由美国计算机科学家诺伯特·维纳（Norbert Wiener）提出（尽管通常情况下，这些想法在当时已经开始流行，并且是基于早期的工作）。

诺伯特·维纳（1894-1964）。1935年，维纳曾应国立清华大学校长梅贻琦和数学系主任熊庆来之聘，到清华大学讲学，主讲傅立叶变换，听讲者包括华罗庚、段学复等。© Arshake

维纳于1948年出版的《控制论：或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》（Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine）一书，是他二战期间从军事技术中首次接触到的技术观念总结，他利用反馈机制来提高武器的瞄准精度。维纳认为，反馈系统的原理几乎无所不在，并将其扩展到生物学、经济学、政治学、心理学和社会学等领域。

这种广泛性，也是苏联人关注的问题之一：一个系统如何能够解释一切？

麻省理工学院历史学家斯拉瓦·格罗维奇（Slava Gerovitch）在他2002年的关于苏联控制论的著作中写道[1]，维纳因引用厄温·薛定谔（Erwin Schrödinger）而遭受到了苏联官方的批判。

薛定谔的著作《生命是什么？》（What Is Life?）于1947年被翻译成俄语，这也正是扎里波夫首次思考算法作曲的那一年。

维纳《控制论》的俄文版。© wikipedia

《生命是什么？》在西方备受推崇，因其对遗传物质化学成分的理论描述而闻名（英国生物学家、物理学家和神经科学家弗朗西斯·克里克将其视为重要的灵感来源）。

控制论是西方资本主义的武器，是资产阶级的伪科学。

苏联对遗传学的敌意始于上世纪30年代。

遗传学被视为西方的宣传手段——这要归功于特罗菲姆·李森科（Trofim Lysenko）。作为拉马克进化论支持者，李森科没有接受过什么教育，但他的政治地位在当时很高。李森科关于农作物如何快速适应严冬的想法导致了大规模的饥荒。

（拉马克进化论的理论基础是“获得性遗传”和“用进废退说”，拉马克认为这既是生物产生变异的原因，又是适应环境的过程。按照他的理论，例如，如果你开始锻炼右臂肌肉使其不断强健，那么你的后代的右臂就会不断沿袭强化这一特征，这在今天看来完全是荒诞的伪科学。译者注）

特罗菲姆·邓尼索维奇·李森科（1898-1976）。李森科坚持生物的获得性遗传，否定孟德尔的基于基因的遗传学，否认摩尔根学派提出的细胞内存在遗传物质。他得到斯大林的支持，使用政治迫害的手段打击学术上的反对者，使他的学说成了苏联生物遗传学的主流。© Britannica

李森科认为，生物学应符合苏联意识形态，在这种意识形态下，适应性和力量比遗传命运更具爱国主义色彩。“薛定谔对染色体理论的支持，将现代物理学的权威明确地置于遗传学家这一边，这立即使他成为李森科主义者的死敌，”格罗维奇写道。

20世纪50年代，苏联官方对“控制论”的批判是持续不断的。《苏联文学公报》（Soviet Literary Gazette）科学编辑鲍里斯·阿加波夫（Boris Agapov）嘲笑了哈佛大学的Mark III计算机，把维纳列为“资本主义替代真正科学家的江湖骗子和蒙昧主义者”，称美国的计算机热潮是“对普通人集体幻想的大规模欺骗”。

另一篇文章则声称：“这些帝国主义学究走狗的捏造与科学毫无关系，只能证明现代资产阶级科学的堕落。”1953年，苏联《哲学问题》（Problems of Philosophy）杂志上的一位匿名作者写道：“我们将拥有完美技术设计的计算机，‘巨型大脑’将控制所有其他机器……对工人的需求将消失。”

他们说，科学进步是一次次由葬礼推动的。让“控制论”从伪科学一跃成为苏联重要研究课题的葬礼，是斯大林的。这位苏联领袖对科学有很多话要说，他在哲学、语言学、经济学，甚至生理学和物理学方面都著述颇丰，尽管在这些领域他没有受过正规的教育。当然，这丝毫不会妨碍他来指导科学实践。

在《斯大林与苏联科学的战争》（Stalin and the Soviet Science Wars）一书中，伊桑·波洛克（Ethan Pollock）写道，斯大林被称为“科学界的领唱者”（coryphaeus，希腊语，意为合唱团的领唱者）。

1953年斯大林去世后，控制论研究人员的日子变得容易一些了。到了1955年，与20世纪40年代苏联顶尖科学家关系密切的数学家阿列克谢·李亚普诺夫（Alexey Lyapunov）在莫斯科国立大学举办了一场关于控制论和生理学的官方研讨会。

算法音乐的理念并非扎里波夫的首创。它最早可追溯至19世纪富于远见的数学家埃达·洛夫莱斯（Ada Lovelace，诗人拜伦的女儿，译者注），她在1840年代设想了音乐可以用数学规则捕捉并用机器创作。

埃达·洛夫莱斯肖像，约拍摄于1843或1850年。© wikipedia

扎里波夫也不是第一个用电脑作曲的人。1957年，美国作曲家勒贾伦·希勒（Lejaren Hiller）和伦纳德·艾萨克森（Leonard Isaacson）创作了《伊利亚克组曲》（Illiac Suite）。二人使用Illiac计算机（由2800个真空管组成，比扎里波夫工作中使用的乌拉尔1型计算机的2100个真空管高不了多少）通过算法创建了弦乐四重奏[2]。

美国作曲家勒贾伦·希勒（1924-1994）。© Illinois Distributed Museum

不过，扎里波夫是第一个发表有关算法合成音乐学术文章的人，该论文于1960年发表在《苏联科学院院刊》（Proceedings of the Academy of Sciences of the USSR）上。

在论文中，扎里波夫描述了必须用数学语言阐明、计算机才能执行的旋律规则：每个乐句必须以音阶的三个主音之一结束；不允许连续出现两个大间隔；沿一个方向（音高向上或向下）移动的音符数量不得超过六个，等等。

苏联人在20世纪50年代开发的BESM计算机，设备之大，可以轻松填满一个房间，甚至是一个礼堂。© Издательство «Наука»

记录在纸带（左）和打孔带（右）上的计算机音乐创作结果。摘自鲁道夫·扎里波夫1963年出版的《控制论与音乐》一书。© Издательство «Наука»

尽管规则表面上看起来很严格，但《乌拉尔圣歌》吸引听众的原因之一是扎里波夫拥有音乐家的头脑。1970年代，他通过广播进行了一系列实验。他播放了由计算机生成的旋律，以及由专业音乐家演奏的类似音乐。通常，听众更喜欢计算机生成的音乐[3]。

（1973年、1976年和1980年，扎里波夫在电台进行了测试实验。他向听众提供了几首旋律，并要求他们确定作者是谁——人类还是一台机器。1976年的实验之后，电台编辑收到了130封来信，其中125封的听众坚信机器旋律是由人类编写的。译者注）

“扎里波夫被美学和品味的问题所吸引，”乌克兰文化学家伊尼娜·普鲁登科（Ianina Prudenko）说道，她是《苏联人文科学和艺术中的控制论》（Cybernetics in the Humanities and Arts in the USSR）一书的作者，“你不能说他是一个‘枯燥的数学家’，不在乎算法音乐对感知产生的影响。”

扎里波夫简单算法中的元素，在后来的复杂算法中得到了应用。比如美国作曲家大卫·考普（David Cope）在20世纪80年代开展的“音乐智能实验项目”，该项目利用人工智能分析巴赫和莫扎特等音乐风格，并创作出符合这些风格的新作品，拓展了音乐创作中人工智能应用的边界。

作曲计算机的最新版本依赖于深度学习和神经网络的进步。这些现代方法通常使用变压器架构（transformer architecture，与ChatGPT和其他大型语言模型相同的神经网络），经过训练可以填补以MIDI格式的海量音乐语料库中的空白。这些方法将人类语言对音乐的描述作为输入，并根据对训练数据中音乐结构的统计学习来生成输出。

尽管技术取得了诸多进步，但巨型机器大脑悬浮在人类上方的幽灵仍然存在。约翰·苏普科（John Supko）是杜克大学音乐教授和作曲家，他并非一位卢德主义者（Luddite，或译勒德分子、卢德分子，是19世纪英国民间对抗工业革命、反对纺织工业化的社会运动者。在该运动中，常常发生毁坏纺织机的事件。这是因为工业革命运用机器大量取代人力劳作，使许多手工工人失业。后世也将反对任何新科技的人称做卢德主义者。编者注）。苏普科曾经创建并使用计算工具进行作曲，但他对音乐的大型语言模型（LLMs）感到沮丧。

“打开Twitter看到像ChatGPT这样的强大技术被用来创作听起来像垃圾的音乐，真是令人沮丧，”苏普科说，“如果这样的音乐是由人类创作的，那是不值得听的。这些系统吐出巴赫和其他作曲家的三流模仿作品，这是对技术的一种犯罪性浪费。”

作曲家兼技术专家埃德·牛顿-雷克斯（Ed Newton-Rex）曾带领一支团队在初创公司Stability AI发布了一款名为Stable Audio的生成音乐模型，这是一种类似于OpenAI Dall-E的神经网络，其工作原理是将噪音扩散成结构化数据，即音乐。牛顿-雷克斯表示，他最初的想法是：“如果人工智能能够生成音乐，那会很酷，对吗？当然是的。这将是令人印象深刻和神奇的事情。”

但对于牛顿-雷克斯来说，这种魔力已经消失了。“我们现在已经到了生成式人工智能真正开始影响音乐家的地步。我所说的不是一些假设性的坏处。毫无疑问，人工智能正在与人类创作者展开竞争。”对硅谷感到幻灭的牛顿-雷克斯于2023年离开了Stability AI，创立了一家非营利组织，为人工智能模型的训练数据来源提供认证。

至于苏普科，他对技术改进作曲的方式持乐观态度。“当我创作音乐时，我的灵感来自于微小的连接爆发。我倾听着，看看当我组合两个音乐片段时会发生什么。我对自己正在努力的目标没有一个完整的想法，但我会努力工作，让自己感到惊讶。这就是我希望观众感到惊喜的东西。”

苏普科表示，他不太可能使用当今的生成式人工智能进行创作，但他认为它可能有其他用途。他想象自己可以拿生成式人工智能音乐的结果，“把它剪辑，就像我在世界上找到的其他东西一样，然后着手处理，希望让它变得更有趣。”

扎里波夫在乌拉尔2型计算机上进行的音乐创作“AI Cantata”。© Издательство «Наука»

通过这种方法，创作音乐的责任和意图仍然在人类作曲家手中。扎里波夫可能会同意这种看法。在他1963年的著作《控制论与音乐》（Cybernetics and Music）中，他写道：“机器和控制论是人类在探索自然奥秘、创造力、阐明智力过程的规则和原理方面的有力助手。”

尽管人工智能取得了进展，但这些法则仍然是一个谜，而创作音乐的艺术，目前仍然是属于人类的。

参考文献：

[1]direct.mit.edu/books/book/2535/From-Newspeak-to-CyberspeakA-History-of-Soviet

[2]physics.illinois.edu/people/history/ILLIAC-I

[3]arzamas.academy/materials/2254

文/Grigori Guitchounts

译/tamiya2

校对/tim

原文/nautil.us/the-soviet-rebel-of-music-566802

本文基于创作共享协议（BY-NC），由tamiya2在利维坦发布

文章仅为作者观点，未必代表利维坦立场

关于苏联和控制论，再多说两句：

在斯大林死后，曾被批判的西方控制论在苏联出现了转机。1955年8月，当年曾对控制论大加挞伐的《哲学问题》杂志突然转变了立场，发表了一篇支持该学科的里程碑式的文章，名为《控制论的主要特征》（The Main Features of Cybernetics）。

这篇文章由来自军事计算领域的三位重量级人物署名，驳斥了所有对控制论的意识形态指控。作者没有试图将其与辩证唯物主义相协调，而是简单地指出，控制论是有效的，因此它在意识形态上一定是正确的。他们在军事研究图书馆的机密部门读到了美国计算机科学家诺伯特·维纳的著作，又综合了苏联版的控制论，从计算机技术的实用价值中汲取其合法性。

1959年苏联海报：“科学与共产主义密不可分。”© Institute of Network Cultures

这篇文章激励了控制论爱好者们推动计算机进入民用经济的各个领域——交通、工业自动化、天气预报和经济规划。意识形态陈词滥调再次出现，但这次是为了支持这一新兴领域。1964年，射频工程师阿克塞尔·伯格（Aksel Berg）出版了名为《为共产主义服务的控制论》（Cybernetics in the Service of Communism）一书，强调计算机有助于建设新社会的光明前景。

1961年，苏联政府发布了一系列决议，授权建设新的计算机工厂，大众媒体开始把计算机吹捧为“共产主义的机器”。“控制论”这个词被移出黑名单，成了一个时髦的词汇。遗传学现在是“生物控制论”（biological cybernetics），巴甫洛夫生理学是“生理控制论”（physiological cybernetics），数学经济学是“经济控制论”（economic cybernetics）。甚至连法律也将注意力转向“司法控制论”（judicial cybernetics）……

经济学和管理学中的控制论议程尤其大胆。研究人员提出通过统一的全国计算机网络将所有苏联国企连接起来，从而实时处理经济信息，优化整体经济。20世纪70年代，苏联政府发起了一场声势浩大的运动，将计算机管理系统引入经济，进行生产控制和计划。

在莫斯科的一个展览会上，时任苏共中央总书记的勃列日涅夫正在参观一台专门用于工程应用的苏联计算机的演示。© Издательство «Наука»

但这随后被证明是一个严重的错误。苏联中央计划经济对计算机化准备不足。其繁复的官僚体制太慢，无法在生产和分配方面实施迅速的变革，每个部都建立了自己的信息管理系统，与其他部门互不联系，互不兼容。官僚们没有把自上而下的经济体制转变为自我调节的体制，而是使用他们新的控制论模型和计算机来保护他们的权力。昂贵且基本无用的信息管理系统散布在全国各地。

自上而下的计算机化的结果是毁灭性的。新的计算机系统积累了越来越多的原始数据，产生了可怕的堆积如山的文书工作。20世纪70年代初，每年大约有40亿份文件在苏联经济中流通。到了20世纪80年代中期，在大力推进官僚机构的计算机化之后，这一数字上升了200倍，达到约8000亿份文件，相当于每个苏联公民拥有3000份文件。所有这些信息仍然必须通过集中的、等级分配的狭窄渠道，受到制度和保密限制的挤压，管理变得非常低效。例如，为了获得生产普通扁铁的许可，工厂经理必须收集60多个签章才可以获准生产。技术创新，演变成了一场官僚主义的噩梦。