Ordenadores para crear la música del futuro

Por mucho que nos quieran encasillar y nos pregunten si somos de letras o de ciencias, lo cierto es que llevamos varios miles de años buscando, y encontrando, conexiones entre ciencia y música. Y en los últimos años, estas conexiones se llevan al extremo: la música más puntera depende de la ciencia más puntera.

Ya en Babilonia se utilizaba la misma escala mayor que seguimos escuchando hoy (el do, re, mi de Sonrisas y lágrimas), como atestiguan los textos que han llegado hasta nuestros días. Pero, además, construían instrumentos de cuerda. Esto nos indica que sabían qué proporción debían guardar las longitudes de cada cuerda para obtener los intervalos que querían conseguir. Aunque este descubrimiento se encuadre a veces en la Antigua Grecia, las evidencias babilonias apuntan con confianza a que procede de mucho antes.

Ciencia para crear

Con esta aproximación científica a la manera de producir sonidos, en ocasiones se ha querido fundamentar ciertos criterios estéticos en la música, como la distinción entre intervalos consonantes (los que suenan “bien”) y disonantes (los que suenan “mal”). Es cierto que, al menos en este caso, la explicación cultural gana terreno frente a la científica, pero la relación entre ciencia y creatividad va mucho más allá. La ciencia se puede utilizar directamente para crear música. Esto es lo que pretende la música algorítmica.

Antes de adentrarnos más en el terreno musical, recordemos que un algoritmo no es más que una serie de instrucciones. En este sentido, una receta de cocina es un algoritmo, y también lo es la manera que nos enseñan en la escuela de multiplicar números de varias cifras: primero se coloca uno sobre otro, luego se multiplica la cifra de unidades del número inferior por la del superior, después se apunta la cifra de unidades del número resultante, posteriormente se multiplica la cifra de unidades del número inferior por la cifra de decenas del superior, se suma el resultado a la cifra de decenas que salió en el segundo paso, y así sucesivamente. Estas mismas instrucciones se les pueden dar a un ordenador, que es la máquina que normalmente ejecuta los algoritmos más complejos.

Música con dados

Aunque ni siquiera hace falta un ordenador para tener música algorítmica. De hecho, uno de los primeros ejemplos viene del siglo XVIII. Fue entonces cuando se volvió popular el Musikalisches Würfelspiel (“juego musical de dados”, en alemán). El juego partía de varias melodías cortas ya compuestas, cada una con un número asignado. El número que saliera en el dado seleccionaba la melodía correspondiente, y con tiradas sucesivas se iba formando la composición final.

Aunque el ordenador (o el teléfono móvil) tampoco estorba, y es que, tres siglos después, el Musikalisches Würfelspiel ya tiene su propia aplicación para iOS. Las melodías cortas vienen ya integradas en la aplicación, y tú puedes tirar un dado para elegir en qué orden van. El resultado es un minueto o un trío al estilo de Mozart. Para el trío hay seis melodías posibles, y la composición final reúne una secuencia de 16 de ellas (está claro que algunas se repetirán). De forma que hay 616=2.821.109.907.456 posibilidades en total. Para el minueto son aún más: hay 11 melodías posibles (por eso, para elegir, hay que tirar dos dados y sumar el resultado), entonces las posibilidades son 1116= 45.949.729.863.572.161. Sí, más de cuarenta y cinco mil millones.

¿Podemos aumentar aún más las posibilidades? Claro que sí, y para ello sí es mucho más útil tener un ordenador a mano. El ILLIAC, un ordenador pionero construido en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, se utilizó precisamente para componer la Suite Illiac, una Suite en cuatro movimientos que exploran diferentes maneras de componer música algorítmica. El último de ellos asigna una probabilidad a cada nota, dada la nota anterior. Es decir, si en algún momento aparece un do, se asigna una cierta probabilidad a que vuelva a sonar un do, otra probabilidad a que suene después un re, y así sucesivamente. Puesto que la probabilidad de cada nota solo depende de la nota anterior, la sucesión resultante se conoce como cadena de Markov. En la música occidental hay 12 notas posibles, y una composición cortísima de solo 16 notas de duración ya acumularía más de 180.000 millones de posibilidades.

Claro está que, para dar instrucciones a un ordenador, es necesario tener la información en un formato que el ordenador pueda interpretar. Para una computadora, la música no es más que una serie de frecuencias que aparecen en un momento determinado y tienen una duración determinada. Cada frecuencia se corresponde con una altura de sonido. Por ejemplo, en la secuencia do, re, mi de Sonrisas y lágrimas, el do tiene una frecuencia menor que el re, y la frecuencia del re es menor que la del mi.

Con este modelo se pueden establecer reglas para generar música, sean probabilísticas o no. De hecho, cada estilo de música tiene sus reglas que lo definen, y en ocasiones es posible programar estas reglas en un ordenador para que “componga” música de un determinado estilo. Esto es lo que hace el segundo movimiento de la Suite Illiac.

El ordenador responde

Ya que estamos utilizando ordenadores, podemos aprovechar que no solo pueden generar sonidos, sino también escucharlos. Conectando un micrófono, un ordenador puede escuchar una melodía del exterior, traducirla a una sucesión de frecuencias en un tiempo determinado, y emitir sus propias notas en función de lo que escuchen. Aquí también se puede utilizar la cadena de Markov, si la nota emitida depende solo de la nota que la precede. Si, además, en las melodías que el ordenador escucha hay margen para la improvisación, las posibilidades se multiplican.

Pero de probabilidades y aleatoriedad, quienes más saben son los ordenadores cuánticos. A diferencia de los ordenadores clásicos, los cuánticos sí tienen aleatoriedad intrínseca, y esta se puede aprovechar para crear nueva música. En una de las propuestas actuales, la melodía de un clarinete se envía a un ordenador cuántico en la nube, que devuelve sonidos electrónicos. Además de que la aleatoriedad es intrínseca, se espera que los ordenadores cuánticos futuros, más complejos que los actuales, ofrezcan aún más posibilidades para procesar la melodía del clarinete.

Posibilidades que aún solo cabe imaginar, pero ya hay una parte de la comunidad musical que está muy implicada en estudiar computación cuántica para aplicarla a sus creaciones. Porque, en ocasiones como esta, la ciencia es una fuente más de creatividad, que nos llevará a lugares todavía imposibles de explorar. Ciencia de vanguardia para crear la música de vanguardia.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Aunque un ordenador es capaz de ejecutar el algoritmo para multiplicar números de varias cifras que nos enseñan en la escuela, este no es el método que usan normalmente. Podrían utilizar un algoritmo parecido al que nos enseñan, pero representando los números en binario, o en base 2, es decir, como una sucesión de ceros y unos. Esto les evitaría tener que “saberse” (es decir, tener guardadas en la memoria) las tablas de multiplicar de los números de una cifra, ya que solo tendrían que multiplicar por cero (se obtiene cero siempre) o por uno (se obtiene el mismo número). Este método daría el resultado correcto pero les obligaría a realizar muchas sumas, sobre todo si los números son muy largos, con el tiempo que ello conlleva. Los procesadores de hoy en día suelen utilizar un algoritmo que requiere menos sumas y, además, son capaces de realizar varios pasos del algoritmo en paralelo, ahorrando aún más tiempo.

REFERENCIAS (MLA):

• Burns, Kristine Helen. “The History And Development Of Algorithms In Music Composition, 1957–1993″. Ball State University, USA, 1994.
• Maurer IV, John A. “The History Of Algorithmic Composition”. Ccrma.Stanford.Edu, 1999,https://ccrma.stanford.edu/~blackrse/algorithm.html.
• Hiller, Lejaren, Leonard M. Isaacson, and Lejaren Hiller. Experimental Music: Composition with an Electronic Computer. New York: McGraw-Hill, 1959.
• Miranda, Eduardo R. “The Arrival of Quantum Computer Music.” Medium, The Riff, 13 May 2021,https://medium.com/the-riff/the-arrival-of-quantum-computer-music-ed1ce51a8b8f