See, et tehnoloogiat kasutatakse muusika komponeerimisel kui head abilist, ei üllata kedagi, kõige vähem muusikuid endid. Aga seda, et arvuti võtab initsiatiivi enda kätte ja pakub  heliloojale harmoonia põhjal ise noote välja, tundub ulmena. IT Kolledži IT süsteemide arenduse rakenduskõrgharidusõppe õppekava sel kevadel lõpetanud Henry Mäeorg valis diplomitööks teema, kus ühendatud on nii tehnoloogia kui muusika: „Närvivõrgul põhinev süsteem meloodia ennustamiseks harmoonia järgnevuse põhjal“. Uudne lähenemine, põhjalik uurimistöö, praktiline tulemus ja võimalus uuringute-katsetustega tõsiselt edasi minna tõid ka tunnustuse: Rakenduskõrgkoolide Rektorite Nõukogu stipendiumi „Parim rakenduskõrgkooli lõputöö 2015“.

Diplomitöö sissejuhatuses kirjutab Henry Mäeorg, et süsteeme, mis suudavad muusikat luua on küll tehtud, kuid enamjaolt on need siiski jäänud erinevate teadustööde raamesse ja edasised arengud on tegemata. Üheks muusikaloomissüsteemi valmistamise lahendusvõimaluseks on tehislikud närvivõrgud. Diplomitöös uuritaksegi muusika loomist närvivõrkude abil, spetsiifiliselt just meloodia aspekti. Töö eesmärgiks on töötada närvivõrkude abil välja süsteem, mis võimaldaks etteantud harmoonia ja meloodia algbaasi põhjal luua olemasolevale meloodiale järgnevust ehk teha etteantud meloodiakatkendi ja uue harmoonia noodi põhjal uusi ennustusi.

Kumba lõputöös siis rohkem on, muusikat või tehnoloogiat? „Eesmärk on ikkagi muusikaline, aga palju on ka tehnoloogia poolt,“ sõnas Henry lühidalt. „Muusikaga olen ise palju tegelenud, hakkasin ükskord mõtlema, kuidas meloodia töötab. Luuletusega on lihtne, on read ja lõpus on riim. Meloodiaga on midagi sarnast, aga kuidas seda kirjeldada, kas üldse saab kirjeldada? Jõudsin masinõppimiseni. Masinõppimise abil on võimalik selliseid keerulisi seoseid leida. Töös kasutasin tehislikke närvivõrke, mis simuleerivad reaalseid närvivõrke. Mina annan nendele sisendiks ütleme tuhat meloodiat ja närvivõrk peaks õppima nende põhjal selgeks andmete statistilise jaotuse. Näiteks et ta suudaks etteantud muusikajupi põhjal ennustada selle järgmist nooti.“

Henry toob siinkohal hästi lihtsa näite, kuidas tema lõputöö tulemust kunagi tulevikus praktiliselt rakendada:  oletame, et heliloojal on 20 nooti mingit meloodiat, aga miskipärast ta ei oska seda lõpetada. Siis ta annabki noodid arvutile sisendiks ja arvuti proovib harmoonia järgnevuse põhjal ennustada järgmised noodid, kasvõi heliloojale inspiratsiooniks.

Henry ütles, et laste muusikakoolis õppis ta kitarri, klaverit, trummimängu, orelit. Aga tema isiksusele sobib rohkem infotehnoloogia, mis nõuab süvenemist, ja nii said valitud õpingud IT Kolledžis. „Infotehnoloogia on tulevikuala, aga see polnud peamine põhjus, miks ma selle valisin. Mulle meeldib nokitseda,“ ütles Henry.

Diplomitöö „Närvivõrgul põhinev süsteem meloodia ennustamiseks harmoonia järgnevuse põhjal“ pälvis kiidusõnu ka retsensendilt, Tallinna Ülikooli informaatika instituudi vanemteadurilt Mart Laanperelt: "Autori põhjalikkus on tõeliselt muljetavaldav. Teema on kindlasti ajakohane, sest närvivõrkudel ja masinõppel põhinevad lahendused on digitaalsete muusikalahenduste arengus võtmetähtsusega." Diplomitöö juhendaja, IT Kolledži dotsent Kaido Kikkas märgib samuti autori märkimisväärset panust ning iseseisvust probleemi uurimisel ja lahendamisel.

Henry Mäeorg, kuidas lõputöö tegemine praktiliselt välja nägi?

Kogu muusika tuli nootidest teisendada arvudeks ja närvivõrgule sisendiks anda. Enne oli vaja töödelda neid noote, selleks tuli kirjutada programm. Kirjutad ühe reegli valmis, mis noot vastab mis arvule, arvuti tegutseb edasi ise. Tulemus oli see, et meloodia, mis lõpuks välja tuli, isegi on kuulatav, ei riiva kõrva. Aga ühtegi teosesse seda veel ei paneks. Olen internetist uurinud maailma ülikoolide e-kursuseid, mis aitavad mul teemat edasi arendada, olen uusi teadmisi saanud, katsetan, kuidas paremini erinevaid algoritme rakendada.

Mis kogu protsessi juures kõige raskem oli?

„Valdkond on matemaatiline, see oli keeruline. Palju järjepidevust pidi olema, kirjutasin tuhat meloodiat kõik käsitsi arvutisse sisse, selleks kulus terve suvi. Noodikirjaga on kogemus olemas. Ja tuli ka programmeerimist tunda. Noodid ei muutu, nad on kogu aeg noodid, programmeerimisel on tuhandeid võimalusi, natuke midagi muudad, ja kogu programm hakkab teistmoodi tööle.“

Aga on siis lõpptulemus praegu praktiliselt kasutatav?

„See on hetkel ikkagi katsetus, rohkem mängimiseks. Konkreetselt kasu ei too praegu kellelegi. Aga neid asju, mida uurin, proovin rakendada.“

Äkki sünnib sellest kunagi üks muusikat komponeeriv mobiiliäpp?

„Mobiilirakendusena tegelikult väga ei näekski. Programm on ikkagi mõeldud töötamisel abivahendina, olgu heliloojale või muusikateadlastele.  Minu programm erineb sarnastest olemasolevatest selle poolest, et on üks kindel asi mida tehakse, see on meloodia ennustamine, mida kasutaja saab juhtida. Mitte et arvuti tegutseb iseseisvalt.“

Kas sinu lahenduse vastu võiks tulevikus huvi tunda mõni maailmakuulus muusikakompanii?

„See oleks neile kasulik küll. Neil ei ole võib-olla eelarvamusi muusika suhtes. Klassikalised heliloojad tahavad ise kõike teha, kuid ma arvan, et ka neile oleks see abiks erinevate meloodiate katsetamiseks. Programm proovib lahendada meloodiat kindlas harmooniaruumis.“

Aga kas heliloojad ikka jäävad või võtavad arvutid nende töö üle?

„Tulevikus, kui oleks võimalik teha inimese aju muusika tajumise osast väga täpne skaneering, siis saaks arvutil täpselt teha muusikat, mis just sellele inimesele on kõige meeldivam. Aga inimene jääb muusikat tegema veel pikka aega, arvutid oskavad seda imiteerida ja edasi arendada.“

Henry Mäeoruga vestles Koolielu toimetaja Madli Leikop. Foto: erakogu.

Samal teemal:

• Nädala äpp: Guitar Tuna
• IT Kolledži lõpetas XIII lend