人机协作钢琴演奏在人工智能会议上引起高度关注
作者：by University of Cambridge
一款可以与人类一起弹钢琴、实时创造和声伴奏的音乐机器人在 2024 年人类启发人工智能中心 (CHIA) 会议上获奖。
剑桥工程博士工程系仿生机器人实验室 (BIRL) 的学生王慧江凭借其“和谐机器人”（一只附在机器人上的定制拟人手）获得了最佳演示奖。机械臂，其“手指”预设为敲击和弦的姿势。
一个单独的研究论文，发表在期刊上IEEE 机器人学报，也被接受为获奖的一部分。
题为《人类——机器人合作社钢琴演奏基于学习的实时音乐伴奏”，Hui Jiang 及其合著者张晓平博士和 Fumiya Iida 教授展示了一种协作机器人，该机器人使用机器学习根据人类的钢琴演奏来预测适当的钢琴和弦进行。
实验证明了 93% 的准确率，并且机器人学习受流行音乐启发的和弦。
同时，行为自适应控制器可以实现无缝的时间同步，以便协作机器人可以实时为人类演奏的旋律生成和弦伴奏。实际上，人类和机器人都在演奏二重奏。
机器人设置涉及通过机器人手臂垂直移动定制的拟人手，从而能够敲击钢琴键。而单独的水平运动可以实现和弦切换，从而扩展了机器人在钢琴演奏任务中的表达能力。
“我们开发了一种音乐机器人，可以与人类一起弹钢琴，实时创作优美的二重奏，”王惠江说。“我们的机器人‘聆听’人类演奏的旋律，并使用机器学习技术来预测下一个和弦，确保音乐保持和谐。”
他补充说：“通过使用特殊的控制系统，机器人可以将其时间与人类玩家，使性能同步。我们还有一个系统可以检查机器人和人类一起玩耍的情况，确保高质量的协作。”
未来的工作将包括通过融入更多和弦来增强基于机器人的音乐伴奏的多样性，并增强拟人手的灵活性，使其位置和方向能够进一步适应——非常适合按下更广泛的和弦。
饭田教授表示：“随着人工智能的进步，我们现在的目标是将机器人技术的边界推向情感感知场景，例如艺术和娱乐表演，其中机器人必须能够捕捉、解释和响应人类的情感线索同行。
“开发一种能够管理密集计算资源的即兴算法，同时保留弦预测准确性对于该领域的未来努力也至关重要。”
“我们对和谐机器人的研究促进了软机器人在创造性和协作角色中的集成，”惠江说。“通过利用尖端的机器学习和软机器人技术，我们的目标是在未来实现无缝的人机合作，使机器人能够在动态的现实场景中做出自适应响应。”
更多信息：王惠江等人，基于学习的实时音乐伴奏人机协作钢琴演奏，IEEE 机器人学报（2024）。DOI：10.1109/TRO.2024.3484633
提供者：剑桥大学
引文：人机协作钢琴演奏在人工智能会议上引起高度关注（2024年，11月21日）检索日期：2024 年 11 月 21 日来自 https://techxplore.com/news/2024-11- human-robot-cooperative-piano-playing.html
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