‘лейтиста из нержавеющей стали готов€т на смену живым музыкантам

10.11.2008, 14:00



‘лейтиста†из нержавеющей†стали готов€т†на†смену живым†музыкантам
ѕо словам разработчиков, робот весом около 150 килограммов создавалс€ под присмотром "насто€щих" флейтистов (фото Waseda University).

ѕолЄт шмел€. –имский- орсаков. ћучительные воспоминани€ дл€ тех, кто училс€ в музыкальной школе, Ц неверо€тно сложна€ высокоскоростна€ композици€. японцы утверждают, что человекоподобный робот-флейтист, над которым они кропотливо трудились почти 20 лет, может сыграть еЄ "почти безупречно". ѕора ли начинать беспокоитьс€ профессиональным исполнител€м классики?

ѕервые шаги на пути к созданию электронного музыканта были предприн€ты ещЄ в 1990 году Ц в университете ¬аседа (Waseda University). ¬ том же учебном заведении, но уже в специальной лаборатории профессора “аканиси (Takanishi Laboratory), исследовани€ продолжаютс€ и по сей день.

японские учЄные изначально вели работу по трЄм направлени€м: (а) детальное описание моторики человека во врем€ игры на инструменте; (б) разработка системы коммуникаций с насто€щими музыкантами "на эмоциональном уровне"; и, пожалуй, самое интересное Ц (в) передача навыков игры на флейте тем, кто не умеет с ней обращатьс€.

„емпионы по степен€м свободы Ц руки (14) и пальцы (12). ƒалее идут: ше€ (4), лЄгкие (3), глаза (3), губы (3), вибрато (1) и €зык (1). ¬сего 41. „то интересно, в предыдущей версии их было 43, но два движени€ губ, по-видимому, оказались лишними (фото Waseda University).

„емпионы по степен€м свободы Ц руки (14) и пальцы (12). ƒалее идут: ше€ (4), лЄгкие (3), глаза (3), губы (3), вибрато (1) и €зык (1). ¬сего 41. „то интересно, в предыдущей версии их было 43, но два движени€ губ, по-видимому, оказались лишними (фото Waseda University).

ƒаЕ ∆елезный дровосек положил свой топор на полку, но он ещЄ кого угодно заставит музыку любить, особенно академическую. ¬прочем, никаких трагедий Ц жизнеутверждающий дух классических композиций рождаетс€ в недрах сложной системы приводов и механизмов. ƒл€ этого у робота WF-4RIV целых сорок одна степень свободы.

–асшифровываетс€ им€ WF-4RIV довольно занимательно Ц "флейтист из ¬аседы є 4 улучшенный IV" (Waseda Flutist No.4 Refined IV). ƒостоверно неизвестно, что там столько раз улучшали, но два последних дес€тилети€ эволюци€ духовых андроидов точно не сто€ла на месте.

ѕолузабыта€ мелоди€ дл€ флейты Ц слева направо и сверху вниз: WF-1 (1990), WF-2 (1992), WF-3RIX (2002), WF-4 (2003), WF-4R (2004), WF-4RII (2005), WF-4RIII (2006) (фото Waseda University).

ѕолузабыта€ мелоди€ дл€ флейты Ц слева направо и сверху вниз: WF-1 (1990), WF-2 (1992), WF-3RIX (2002), WF-4 (2003), WF-4R (2004), WF-4RII (2005), WF-4RIII (2006) (фото Waseda University).

ѕервоначально, как вы можете видеть, это были даже не человекоподобные роботы, а какие-то замысловатые шкафчики, где на полочках покоились "части тела", необходимые дл€ репликации процесса игры на музыкальном инструменте Ц лЄгкие, руки, глаза, полость рта и нечто под названием "вибрато".

¬ообще говор€, последний термин Ц музыкальный, обозначающий периодические изменени€ высоты, силы звука и его тембра. ¬ естественных услови€х это достигаетс€ расслаблением и напр€жением мышц гортани при активизации их нервными импульсами. ¬ данном случае можно смело сказать, что вибрато Ц искусственна€ гортань, котора€ во многом определ€ет качество исполнени€. ¬ реальной жизни эту штуку тренируют годами.

¬ глаза робота вмонтированы две камеры на основе ѕ«—-матрицы. Ёто должно помочь ему корректировать свои действи€ при выступлении дуэтом с живым музыкантом (иллюстраци€ Waseda University).

¬ глаза робота вмонтированы две камеры на основе ѕ«—-матрицы. Ёто должно помочь ему корректировать свои действи€ при выступлении дуэтом с живым музыкантом (иллюстраци€ Waseda University).

Ќесмотр€ на то что MP3-плееры и друга€ портативна€ техника уже вовсю умеют проигрывать весЄлые и не очень мелодии (даже бумагу этому научили), воспроизвести насто€щее исполнение Ц задачка не из лЄгких. ‘лейта, к примеру, как духовой инструмент требует прежде всего тренировки дыхани€, в которое вовлечены множественные части тела и органы, не говор€ уже о весьма продвинутой системе управлени€ средним объЄмом около 1,2 литра.

японцы лЄгких путей не ищут и кропотливо работали над усовершенствованием механизма, постепенно продвига€сь на шаг то тут, то там. ѕоследний капитальный апгрейд датируетс€ 2007 годом, когда и по€вилс€ WF-4RIV, способный на более натуральную игру и более м€гкий переход от ноты к ноте.

‘орма губ (вверху) регулируетс€ встроенными штифтами (array of pins), а их эластичность, по словам разработчиков, близка к человеческой. языковой механизм создан дл€ реализации особой музыкальной техники Ц извлечение звука на флейте достигаетс€ при вдувании воздуха в мундштук и одновременном отталкивании €зыка от м€коти верхней губы (иллюстраци€ Waseda University).

‘орма губ (вверху) регулируетс€ встроенными штифтами (array of pins), а их эластичность, по словам разработчиков, близка к человеческой. языковой механизм создан дл€ реализации особой музыкальной техники Ц извлечение звука на флейте достигаетс€ при вдувании воздуха в мундштук и одновременном отталкивании €зыка от м€коти верхней губы (иллюстраци€ Waseda University).

¬ нынешнем году роботу сделали ещЄ один небольшой рестайлинг Ц подправили губы и полость рта. »нтересно, что первоначальные механистические метани€ и эксперименты с нестандартным расположением органов, похоже, в прошлом: теперь разработчики идут по пути "более аккуратного" копировани€ человека.

ѕревзойти природу оказалось слишком амбициозной задачей. Ќо этого, в общем-то, и не требуетс€. ¬ершины земного таланта с лихвой перекрывают самые стремительные фантазии. ќсобенно если мы говорим о флейте Ц недаром у ћоцарта она оказалась волшебной.

ЋЄгкие Ц слева, искусственна€ гортань Ц справа. ѕодробнее об их устройстве и о модели WF-4RIV в целом вы можете узнать в журнале IEEE Intelligent Robots and Systems (иллюстраци€ Waseda University).

ЋЄгкие Ц слева, искусственна€ гортань Ц справа. ѕодробнее об их устройстве и о модели WF-4RIV в целом вы можете узнать в журнале IEEE Intelligent Robots and Systems (иллюстраци€ Waseda University).

—ердцем андроида €вл€ютс€, как ни странно, его лЄгкие Ц упакованные в акриловые чехлы духовые мехи, которые управл€ютс€ кривошипно-шатунным механизмом, имитиру€ дыхательный цикл.  онструкци€ устроена таким образом, что врем€ "вдоха" и посторонние шумы минимальны, а объЄм "исход€щего" воздуха максимален.

»з лЄгких воздух под контролируемым давлением поднимаетс€ к вибрато, копирующему голосовые св€зки человека. »менно это взлеле€нное долгими годами упорной работы устройство обеспечивает возможность регулировки амплитуды и частоты звука.

‘лейта намертво прикована к правой руке робота (иллюстраци€ Waseda University).

‘лейта намертво прикована к правой руке робота (иллюстраци€ Waseda University).

Ќо не только дыхательна€ система необходима насто€щему музыканту Ц гибкость и ловкость пальцев тоже имеют значение. ѕоэтому у WF-4RIV каждый палец функционирует независимо от других и может открывать/закрывать клапаны на флейте с частотой 8 герц.

ѕомимо вышеупом€нутых наворотов у заслуженного артиста —траны восход€щего солнца есть ещЄ и губы, архиважные дл€ извлечени€ звука, и €зык, тоже задействованный в игре, и даже подвижные глаза с "интерактивными" бров€ми Ц дл€ психологического комфорта зрителей.

“ак и странствует он по городам и вес€м, вернее Ц по выставкам робототехники, где выступает в качестве шоу-стоппера лаборатории “аканиси. ¬ы можете сами оценить его игру.

Ќа непросвещЄнный взгл€д незнакомого с проблемами тональности обывател€ Ц это всЄ же как-то не очень. ƒа и фальшивит он вроде в нескольких тактах.

“ем не менее, по замыслу создателей, в будущем такие девайсы замен€т профессиональных музыкантов. Ќу, или хот€ бы будут с ними конкурировать.

“ак пора ли люд€м переживать? ѕока навр€д ли. Ўоу роботов Ц сво€ стихи€, живой концерт Ц сво€. Ќедаром любители музыки ход€т на определЄнного исполнител€, который помимо механического озвучивани€ партитуры привносит в каждую ноту частичку своей души.


 лючевые слова:
робот флейтист
смена живым музыкантам
ѕолЄт шмел€
Waseda University
звук флейты
иллюстраци€
вибрато флэйтист
японцы
робот шмель
лаборатории японии
системы
»нформационные роботы
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

–оботы дл€ св€зи и общени€


≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.