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L’algorithme qui compose comme Beethoven

Le défi était de taille : terminer une œuvre inachevée de Beethoven grâce à l’intelligence artificielle. Un orchestre a fait entendre la façon dont aurait pu sonner la dixième symphonie du compositeur. Une pièce inédite qui, quelques mois plus tard, n’a pas fini de résonner.

Des musiciens à l'oeuvre.

À la salle Métropole de Lausanne, en Suisse, l’Orchestre Nexus interprète une pièce inspirée de la symphonie inachevée de Beethoven.

Photo : Getty Images / FABRICE COFFRINI

2 septembre 2021. L’excitation est à son comble pour Florian Colombo. En direct de la salle Métropole de Lausanne, en Suisse, il entend enfin le fruit de son travail de longue haleine.

La mélodie de sept minutes jouée par l’Orchestre Nexus a quelque chose de familier, un soupçon de Beethoven. Et ce n’est pas un hasard. Elle a été composée à partir d'esquisses trouvées à la mort du prodige allemand, vraisemblablement les seules traces de ce qui aurait été sa dixième symphonie.

Le tour de force de Florian Colombo a été de concevoir un algorithme d’intelligence artificielle capable de terminer l'œuvre.

Guillaume Berney et Florian Colombo devant un écran.

Le chef d’orchestre Guillaume Berney et le spécialiste en neurosciences computationnelles Florian Colombo préparent le concert de l’Orchestre Nexus.

Photo : Getty Images / FABRICE COFFRINI

Apprendre le rythme à l’algorithme

Florian Colombo commence à développer son algorithme alors qu’il est doctorant en neurosciences computationnelles à l’École polytechnique fédérale de Lausanne.

Avant de s’attaquer à la dixième symphonie, il apprend à l’intelligence artificielle à maîtriser le style de Beethoven. Pour l’entraîner, il la nourrit des notes d’autres œuvres du compositeur, ses quatuors à cordes.

« Mon algorithme, ce qu'il va faire, c'est analyser ces notes. Il va analyser les choix de Beethoven, essayer de comprendre pourquoi est-ce qu'il a mis telle note à tel endroit en fonction du contexte. »

— Une citation de  Florian Colombo

Des notes sont intentionnellement retirées des partitions fournies à l’ordinateur. L’algorithme s’entraîne alors à prédire les notes manquantes.

« Pour certaines parties, c'est clair, l'algorithme nous dit que ça ne peut être qu’une certaine note. Mais pour d'autres parties, il y a deux ou trois notes qui sont probables. Alors, dans ces cas-là, il y a l'aléatoire qui rentre en compte. »

— Une citation de  Florian Colombo

L’intelligence artificielle est programmée de manière à comparer les notes qu’elle prédit à celles des esquisses d’origine. En fonction du résultat obtenu, elle s’ajuste. Le processus se poursuit pendant des mois, jusqu’à ce que ses prédictions soient fiables. Alors, fini l’entraînement. Elle est prête à achever la partition de la dixième symphonie.

Une main pointe un écran.

Après des mois d’entraînement, l’algorithme est prêt à recevoir les esquisses laissées par Beethoven.

Photo : Getty Images / FABRICE COFFRINI

L’après-Beethoven

Après la prestation de l'Orchestre Nexus, un tonnerre d’applaudissements envahit la salle. Selon des experts présents, l’algorithme n’a peut-être pas le génie de Beethoven, mais Florian Colombo a su lui insuffler un style qui ressemble à celui du compositeur.

« Tout d'un coup, découvrir cette musique, finalement jouée sur de vrais instruments, c'était très satisfaisant. En fait, c'était émouvant. »

— Une citation de  Florian Colombo

Or, selon le spécialiste en neurosciences computationnelles, l’intelligence artificielle n’est pas près de remplacer les grands compositeurs. Avec ses algorithmes, il travaille aujourd’hui plutôt sur des outils de composition musicale assistée par ordinateur.

Pour Florian Colombo, la fin de son expérience avec la dixième symphonie est donc aussi le début d’une nouvelle aventure. J'en tire beaucoup de leçons, affirme-t-il. À l’avenir, je veux offrir la chance à n'importe qui, aux gens qui ne sont pas forcément musiciens, la possibilité de s'exprimer à travers la composition musicale.

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