Flow Machines est une intelligence artificielle qui risque de faire trembler le monde de la musique. S'appuyant sur une base de données regroupant des centaines de milliers de morceaux de genres différents, le système est capable de composer un morceau original en s'appuyant sur une combinaison de styles générée par une personne physique. Si une action humaine est donc encore nécessaire pour actionner le système et parfaire la production, Flow Machines est en capacité de créer des mélodies, des rythmes et des accompagnements complexes et cohérents. 

C'est François Pachet, chercheur et directeur du SONY CSL de Paris, qui a dirigé le projet. Flow Machines représente pour lui cinq années de travail, au cours desquelles il n'aura eu de cesse de questionner sa conception de la musique. Aujourd'hui, son système fin prêt, il espère que la "technologie pourra permettre aux artistes de se libérer d'un système devenu fou et stérile".

D'un point de vue musical, les deux morceaux déjà diffusés par Sony CSL sont assez qualitatifs, et même aventureux. Notamment dans le cas de “Mr. Shadow”, un titre électro-expérimental aux relents soul. Pour mieux comprendre le fonctionnement de ce système et mettre en perspective son application, nous avons demandé à François Pachet de répondre à quelques questions.

“Mr. Shadow”, un titre composé par Flow Machines en imitant les styles de Irving Berlin, Duke Ellington, George Gershwin and Cole Porter. Arrangé par Benoît Carré

1) Quand et comment a commencé le projet de recherche qui vous a amené à la création de Flow Machines ?

En 2012, après avoir obtenu une bourse de recherche de l’ERC (European Research Council). Je travaillais depuis longtemps sur le problème de la modélisation des styles, sur ce que l'on appelle la génération automatique. Aussi, je suis depuis toujours obsédé par la question « qu'est-ce qu'un tube ? ».

2) Pouvez-vous décrire les différentes étapes de vos recherches et de la conception du système ?

Je ne peux pas les lister toutes mais nous avons dû résoudre des problèmes liés à la possibilité pour un algorithme d'imiter un “style”, tout en autorisant des contraintes venant de l'extérieur. Par exemple, comment s'assurer que les mélodies soient métriques ? Ou qu'elles satisfont certaines harmonies données (et pas forcément celles du style) ? Comment être sûr que la machine ne génère pas des plagiats des données de départ ?

Tous ces problèmes se sont assez bien posés mathématiquement, et nous en avons résolu un certain nombre. Par ailleurs, il y a eu une étape très importante de développement logiciel pour permettre à des non-programmeurs d'utiliser ces algorithmes.

Enfin, nous avons travaillé avec de vrais compositeurs, pour qu’ils puissent utiliser le système de manière musicale, productive, nouvelle, et, surtout, qu’ils arrivent à faire de vraies chansons, jusqu'au bout – ce que seuls de vrais musiciens peuvent faire, notamment en ce qui concerne le traitement des sons.

François Pachet, inventeur de machines à styles from Quartier de la Création 

3) Quel était votre objectif en mettant cette technologie au point ? À quel usage va-t-elle se destiner, selon vous ?

Je voulais créer une machine capable de produire des mélodies intéressantes, du type de celles que j’admire. C’était surtout un but personnel, au fond. Maintenant que ces machines commencent à fonctionner, il y a de nombreuses applications envisageables. En ce qui me concerne, je voudrais surtout explorer la possibilité de créer des choses vraiment nouvelles, voire de nouveaux styles qui soient intéressants en eux-mêmes. Je ne veux pas limiter Flow Machines à une simple démonstration de telle ou telle technologie.

4) Pouvez-vous dévoiler grossièrement les différentes étapes de l'algorithme que pratique l'intelligence artificielle ?

Nous sommes des chercheurs et à ce titre, nous publions de nombreux papiers scientifiques, dont la plupart sont publics et disponibles sur le Web. Nous participons à des conférences scientifiques dans lesquelles ces résultats techniques sont présentés, discutés, critiqués, etc..

Nous avons plusieurs systèmes. L’un qui engendre les mélodies avec les accords, ce qu’on appelle des informations “symboliques” qui peuvent s’afficher sous forme de partition. Un autre système, intégré au premier, engendre des accompagnements de ces mélodies sous forme audio en imitant le style d’accompagnement de chansons existantes. C’est la combinaison de ces deux systèmes qui est particulièrement puissante, selon moi.

5) Avez-vous eu des essais ratés avant d'obtenir les morceaux publiés ? Si oui, pouvez-vous les décrire ?

De nombreux oui, même la plupart. Des mélodies qui tournent en rond, qui bouclent, des mélodies avec des rythmes non naturels, sans compter les nombreux bugs qu’il faut identifier et résoudre. Cela a pris du temps pour trouver le bon modèle, et nous pouvons encore améliorer celui que nous utilisons aujourd’hui.

6) Chaque artiste humain possède son propre style, Flow Machines apprend à imiter ceux-ci mais a-t-elle son propre style, selon vous ?

Pas pour l’instant. C’est un outil qu’il faut savoir utiliser. La prochaine étape sera en effet de doter Flow Machines d‘une certaine dose d’autonomie. Il pourra ainsi essayer des choses spontanément, et les soumettre à la critique humaine afin de s’améliorer. En fait, le domaine commence tout juste à être intéressant, et soyez sûrs qu'il va beaucoup se développer dans les années qui viennent.

“Daddy's Car”, un morceau composé par Flow Machines en imitant le style des Beatles. Arrangé par Benoît Carré.

7) À l'écoute des morceaux obtenus, notez-vous certaines différences fondamentales entre les productions de l'IA et celles d'artistes humains ? Si oui, lesquelles ?

Le système propose des choses souvent audacieuses, parfois maladroites, et parfois de belles trouvailles parce qu'il n'a pas de psychisme ni d'affect. C’est là sa force (de création) et sa faiblesse : il ne sait pas s’évaluer lui-même.

Il faut un humain, in fine, pour décider que telle ou telle génération peut donner lieu à une bonne chanson ; un humain qui y croit suffisamment pour prendre le risque de s’attaquer à la production proprement dite.

8) Vous disiez à ARTE voir la musique son un angle plus "objectif", plus scientifique en somme. Aujourd'hui, comment définiriez-vous la musique ? L'IA vous a-t-elle appris quelque chose à ce sujet ?

Tout progrès technique contribue à démystifier les objets que nous ne comprenons pas. Oui, on a compris beaucoup de choses avec ces travaux, sur la nature statistique de la musique notamment. Mais l’essence de ce qui fait qu’un titre nous plaît ou pas, à mon avis, nous échappe toujours.

9) À terme, pensez-vous qu'une intelligence artificielle pourrait être considérée comme un artiste, se produire en concert ? Si cette invention se développe dans l'industrie musicale, n'avez-vous pas peur que la musique perde de son essence ?

Pas du tout. Ces outils vont être utilisés pour produire de nouvelles musiques. Il y a, au contraire, un risque à laisser l’industrie du disque et la pression sociale (qui favorise les tubes rapides et conventionnels ou imitatifs) contrôler tout ça.

La technologie, paradoxalement il me semble, peut permettre aux artistes de se libérer d’un système devenu fou et stérile. J’espère en tout cas que l’on va remettre un peu de chaos, d’inventivité et d’audace dans la chanson populaire !

Mr. Shadow” et “Daddy's Car” sont les deux premiers morceaux à avoir été rendus publics par les laboratoires de Sony. Ils seront tous deux présents dans le premier album de Flow Machines, à paraître courant 2017. Et si vous souhaitez en apprendre plus, l'équipe derrière l'innovation sera présente à l'Intensive Science, un festival scientifique qui se tiendra à la Gaîté lyrique le 27 octobre prochain.