KI spielt die Musik

Kultur und Künstliche Intelligenz KI spielt die Musik

Die Bundesregierung investiert in den nächsten Jahren rund drei Milliarden Euro in Projekte zu Künstlicher Intelligenz. Oft geht es um große Themen wie autonomes Fahren, medizinischen Fortschritt oder kluge Logistik. Doch KI kann noch mehr: Sie komponiert Lieder, schreibt Gedichte oder malt Bilder. Kann ein Algorithmus Kunst erschaffen? 

Das Bild zeigt eine Collage mit Fotos der Berliner Künstlerin Holly Herndon vor ihrem Rechner und dem Zeichen-Roboter Ai-Da.

Mensch und Maschine: Die Berliner Musikerin Holly Herndon (links) singt gemeinsam mit einer von ihr entwickelten KI. Die Roboter-Künstlerin Ai-Da (rechts) malt mit Bleistift und Algorithmus.

Foto: Getty Images / picture alliance/dpa

Einen Bandkollegen wie diesen hatte Hans-Christian Ziupa noch nie: Der Musiker redete nicht, schlief nie – und Eitelkeit konnte man ihm wirklich nicht vorwerfen. Wenn Ziupa eine neue Idee mal wieder nicht gefiel, schlug der Kollege einfach etwas Neues vor. Die Zusammenarbeit war nicht nur ungewöhnlich, sondern auch erfolgreich: Am Ende gewannen sie den ersten Platz beim bundesweiten Wettbewerb "Beats & Bits". Zur Siegerehrung erschien Ziupa dann aber allein. Der Student hatte zum ersten Mal nicht mit einem Menschen zusammengearbeitet, sondern mit einer Maschine: einer Musiksoftware, die mit Künstlicher Intelligenz (KI) komponieren kann.

Er sei eigentlich sehr gern mit anderen Musikern zusammen, sagt Ziupa, während er in einem Tonstudio der Berliner Universität der Künste sitzt. Eine schwere Tür dämpft alle Geräusche des Unilebens außerhalb. Aus dem Studio kann er ein ganzes Symphonieorchester aufnehmen, das nebenan im Konzertsaal spielt oder das Album einer Band abmischen. Der 26-Jährige studiert im Tonmeister-Studiengang an Deutschlands größter Kunsthochschule.

Als Computer-Nerd würde sich Ziupa nicht bezeichnen. Die Ausschreibung zum Wettbewerb des Bundesforschungsministeriums hat ihn trotzdem gereizt: Die Veranstalter suchten die beste Komposition, die entsteht, wenn Mensch und Maschine zusammenarbeiten. Wie gut funktioniert KI-Software für Musiker schon? Das wollte Ziupa ausprobieren. Als Ausgangsmaterial nahm er ein Jazz-Fragment, mit dem er nacheinander zwei KI-Programme fütterte. Die KI lieferte ihm das zentrale Element seines Stücks: die Melodie. Um sie herum komponierte er dann das gesamte Lied – ein Gemeinschaftswerk von Mensch und Maschine also.

Das kann KI: komponieren, schreiben, malen

Wenn von Künstlicher Intelligenz die Rede ist, geht es oft um autonomes Fahren, um neue Diagnosemöglichkeiten in der Medizin oder kluge Sprachassistenten für Zuhause: Doch wie " Beats & Bits" beweist, gibt es inzwischen auch einen ungewöhnlichen Anwendungsbereich: die Kunst. Intelligente Computersysteme komponieren, schreiben Gedichte oder malen Bilder – und an deutschen Universitäten analysieren Informatiker die Arbeiten van Goghs, Picassos oder Beethovens.

KI-Musik profitiert schon heute von der dynamischen Entwicklung bei Rechenkapazitäten, verfügbaren Daten und den Fortschritten in der Forschung mit sogenannten neuronalen Netzen. "Früher musste ein Programmierer alle Regeln vorgeben und genau so ging das Programm dann vor", sagt KI-Forscher Stephan Baumann. Heute kann ein Netzwerk große Mengen an Daten analysieren, sie kategorisieren, selbstständig mit ihnen trainieren und so immer besser werden. 

Neuer Stil oder perfekte Kopie?

Stephan Baumann ist Experte für KI und Musik am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kaiserslautern. Das DFKI forscht schon seit 1988 zum maschinellen Lernen. Heute zählt es zu den sechs von der Bundesregierung speziell geförderten KI-Zentren. KI und Musik – für Baumann verbinden sich da zwei Leidenschaften: Morgens sitzt er als Forscher am Institut, abends steht er als Musiker mit Base-Cap und Hornbrille auf der Bühne. "Es gibt inzwischen großartige Projekte, die zeigen wie Mensch und Maschine in der Musik zusammenarbeiten können", sagt Baumann. Die Berliner Künstlerin  Holly Herndon zum Beispiel programmierte ihre persönliche KI. Herndon fütterte das Programm vor allem mit Stimmen und Geräuschen, daraus entstand ein eigene KI-Stimme, mit der Herndon jetzt gemeinsam auf ihrem Album singt. 

KI-Musik kann einen neuen Stil erschaffen, so wie es Holly Herndon gelingt. Und sie kann eine Stilrichtung perfekt kopieren: Der Song Daddy‘s Car ist der zweite auf Baumanns Favoritenliste. Das Stück ist eine Zukunftsreise in die Vergangenheit: Es klingt, als hätten ihn Paul McCartney und John Lennon geschrieben und gilt als erstes komplett von der KI komponiertes Lied. Dahinter steckt ein von der EU mitfinanziertes französisches Start-Up. Die Forscher trainierten ein neuronales Netz mit 45 Beatles Songs, die Software erkannte dabei die typischen Merkmale der Titel und entwarf ein Stück, das bis auf den Text allein von der KI komponiert wurde

Eingespielt wurde Daddy‘s Car dann aber von Musikern. Ohne die menschliche Veredelung ist die Arbeit der Maschine bisher allenfalls Mittelmaß. So sieht es KI-Forscher Baumann. "Wenn man die Software alles machen lässt, vom Komponieren bis zum Gitarre spielen, wirkt es oft zu statisch und vorhersehbar", sagt er. Ein Aspekt, der in der musikalischen Massenproduktion weniger stört: Als Hintergrundmusik etwa bei Computerspielen, so erwarten es viele Experten, dürfte sich KI-Musik bald durchsetzen.

Die Grafik erklärt den KI-Song Daddy`s, das KI-Bild "Portrait of Edmond Belamy", die 6 KI-Kompetenzzentren.

Die Forschung zu Künstlicher Intelligenz beschäftigt sich inzwischen auch mit Kunst und Kultur.

Foto: imago images/Mary Evans; Timothy Clary/AFP/Getty Images; imago images/Science Photo Library

Van Gogh, Picasso? Nein, KI!

Die Musik ist nicht die einzige Kunstrichtung, die von der KI erobert wird: Roboter zeichnen, Algorithmen entwerfen Kunstwerke für den 3D-Drucker – und im Herbst 2018 erreichte die KI-Kunst das Londoner Auktionshaus Christie‘s: Für 432.500 US-Dollar (rund 398.000 Euro) wurde dort das Porträt eines gewissen Edmund Belamy versteigert. Das Besondere: Weder hat Herr Belamy je gelebt, noch hat ihn ein Meister gemalt. Eine Künstlergruppe hatte ein Netzwerk mit 15.000 Gemälden trainiert – und danach die Maschine selbst malen lassen.

Die Verbindung von KI und Kunst fasziniert auch das Team um den Tübinger Neurowissenschaftler Matthias Bethge. In der schwäbischen Universitätsstadt produzieren sie Bilder von Picasso, van Gogh oder Cezanne auf einen Klick. Auch die Universität Tübingen wird als Kompetenzzentrum für Künstliche Intelligenz vom Bund gefördert. Bethge erforscht dort, wie unser Gehirn die Welt wahrnimmt und versucht seine Funktionsweise in ein mathematisches Modell zu übertragen. "Kunst hat vor allem mit Wahrnehmung zu tun. Das macht dieses Feld für uns so spannend."

Das Team trainierte ein bestehendes neuronales Netzwerk, das schon Bilder kategorisieren konnte und erweiterte seine Funktionen. Die Künstliche Intelligenz verwandelt jetzt jedes beliebige Fotomotiv in das Werk eines großen Meisters - zu sehen unter deepart.io. "Das Programm erfasst die Farb-Form-Muster in dem Kunstbild und wandelt das Foto so ab, dass es möglichst ähnliche Muster enthält", sagt Bethge.

Kann KI wirklich Kunst?

Ist die Maschine bald so kreativ wie ein Mensch? Unser aktuelles Programm ist wohl eher ein Kunstwerkzeug, sagt Matthias Bethge. "Kreativer wäre es schon, wenn ein zweiter Algorithmus überlegen würde, welcher Stil besonders gut zum jeweiligen Motiv passt." Grundsätzlich enthalte das maschinelle Lernen aber alle Merkmale von Kreativität, meint Bethge. "Diese moderne Form der KI sammelt Erfahrungen, analysiert Strukturen, löst sich dann von der Vergangenheit und schafft auf dieser Basis etwas Neues, Überraschendes. Anders macht das ein kreativer Mensch auch nicht", sagt Bethge. 

Wettbewerbssieger und Kunsthochschulstudent Hans-Christian Ziupa bleibt gelassen. Er fürchtet nicht, dass Künstliche Intelligenz jemals den menschlichen Künstler ersetzen wird. KI-Software sei ein spannendes Hilfsmittel. "Aber Musik bedeutet ja nicht nur, eine Taste auf dem Klavier zu drücken. Zuschauer oder Zuhörer wollen doch hören und sehen, dass da ein Mensch mit sich gerungen hat." Diese Radikalität, sagt er, könne KI nicht entwickeln.

KI kann unser Leben verbessern, wenn sie richtig eingesetzt wird. Daran arbeitet die Bundesregierung mit ihrer KI-Strategie: Bis 2025 investiert der Bund rund drei Milliarden Euro. Die Bundesrepublik soll zu einem weltweit führenden KI-Standort werden. Es geht auch darum, Deutschlands Position als innovatives Industrieland zu sichern. An den Hochschulen gibt es bereits knapp 200 geförderte KI-Professuren. Insgesamt sollen weitere 100 Lehrstühle hinzukommen. Um den Transfer von Wissenschaft in die Wirtschaft zu stärken, fördert die Bundesregierung zudem KI-Start-up-Projekte. Deren Zahl stieg 2019 deutlich - um 62 Prozent im Vergleich zum Vorjahr.