As melodias do INESC Porto

Projectos na área das tecnologias da música e do som consolidam excelência do INESC Porto em Multimédia

Criar música com um computador

“A música é um aspecto importante em todas as culturas. Sempre foi um potente motor para o desenvolvimento do conhecimento humano. Desenvolver investigação sobre a música e tecnologias associadas toca muitas disciplinas fundamentais, como Matemática, Física (por exemplo, a Acústica), Psicoacústica e Cognição Humana”, explica Fabien Gouyon. Com tal, “as novas Tecnologias de Informação e Comunicação trazem ferramentas extremamente úteis para o nosso trabalho”, mas, para além disso, “é importante considerar também o que a investigação em música pode trazer ao desenvolvimento destas novas tecnologias”, acrescenta. Para Carlos Guedes, “com o desenvolvimento da Psicologia e das Ciências Cognitivas começou a perceber-se o quão é importante a música para o ser humano enquanto prática e actividade de fruição”. Para além disso, graças aos recentes avanços nas tecnologias de síntese de som, os instrumentos musicais são cada vez menos necessários para a criação musical, o que aproxima a música dos cidadãos.

Um exemplo disso é a Digitópia, projecto desenvolvido no âmbito de uma colaboração entre o INESC Porto, Casa da Música, Universidade Católica Portuguesa e Escola Superior de Música e Artes do Espectáculo (ESMAE) para o Desenvolvimento de Comunidades de Criação Musical em Computador, através do qual qualquer pessoa pode compor música, transportá-la num simples dispositivo móvel (pen ou MP3, por exemplo) ou mesmo partilhá-la com outros criadores (presencialmente ou em rede). Sem exigir conhecimentos musicais ou informáticos, esta plataforma torna a música acessível a qualquer pessoa. Como explicam Carlos Guedes e Fabien Gouyon, responsáveis pela conceptualização inicial do projecto, juntamente com Paulo Rodrigues, Rui Penha, Luís Gustavo Martins e Álvaro Barbosa, a “Digitópia é um esforço inovador a nível internacional pois, através da tecnologia e do excelente serviço prestado pelo Serviço Educativo da Casa da Música à comunidade, tem permitido a qualquer pessoa desenvolver os seus talentos musicais através de software de utilização livre”.

Deste modo, “a tecnologia facilita o contacto das pessoas com a prática musical e tem permitido que novos talentos apareçam sem terem de passar pelo (às vezes enfadonho) treino formal”, acrescenta Carlos Guedes. Mais ainda: “cada vez que conseguimos fazer um computador aproximar-se dos humanos na audição e criação musical estamos a simular computacionalmente formas de comportamento humano extremamente complexas e refinadas. Por isso, a investigação em música hoje é um campo altamente diversificado, tocando áreas como a Psicologia, Cognição, Matemática, Computação, Engenharia electrotécnica, para além das tradicionais áreas da Performance e Teoria musical”, acrescenta o investigador da UTM.

INESC Porto “no mapa” internacional das tecnologias da música e do som

Há um ano, o INESC Porto organizou em Portugal aquela que é conhecida como a mais importante conferência em Computação Musical e do Som (Sound and Music Computing Conference - SMC 2009), um fórum privilegiado para a promoção da troca de ideias e experiências nesta área interdisciplinar que combina metodologias científicas, tecnológicas e artísticas para compreender, modelar e gerar som e música através de abordagens computacionais. Como é que o cérebro sente e ouve a música e porque preferimos a interpretação de determinados artistas? Porque escolhemos certas músicas ou géneros musicais? Como produzir som e música através do computador? Estes foram apenas alguns dos temas abordados na conferência presidida por Fabien Gouyon, e que contou com o apoio de Carlos Guedes.

Realizada em conjunto com a Escola Superior de Música e Artes do Espectáculo do Instituto Politécnico do Porto (ESMAE-IPP), o Centro de Investigação em Ciências e Tecnologias das Artes da Universidade Católica Portuguesa no Porto (CITAR), a Casa da Música e o Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC) da FEUP, esta conferência desafiou investigadores, músicos e compositores de todo o mundo a apresentar trabalhos desenvolvidos na área da computação musical e do som. O evento assumiu-se como um ponto fulcral para a história do INESC Porto, uma vez que colocou a instituição “no mapa internacional da investigação nas tecnologias do som e da música”, adianta Fabien Gouyon. Mais do que isso, permitiu não só “fortalecer laços da comunidade nacional neste campo”, mas também garantir um grande “nível de visibilidade nacional e internacional, pelo que foi um grande êxito”, acrescenta o investigador.

Carlos Guedes, director do Programa Musical da SMC 2009, juntamente com o Pedro Rebelo do Sonic Arts Research Centre (SARC) da Queen’s University Belfast, partilha com Fabien Gouyon a opinião de que esta conferência foi um marco importante em vários aspectos: esta foi a primeira conferência internacional sobre computação sonora e musical organizada em Portugal e “colocou o INESC Porto na rota internacional do I&D nesta área”. Para além disso, a SMC 2009 “teve um programa musical que deu voz a várias práticas, utilizando tecnologia computacional na criação e performance musical. Já há muito tempo que não se via uma conferência assim”, acrescenta.

Música e Robótica de mãos dadas

Um robô que consegue dançar ao ritmo de música. Este foi o resultado de um projecto Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP)/INESC Porto desenvolvido por João Lobato Oliveira, investigador da UTM e aluno da FEUP, que constituiu um exemplo de sucesso na aplicação de noções avançadas de inteligência artificial, numa iniciativa que uniu a robótica à música. Com a orientação dos investigadores Fabien Gouyon e Luís Paulo Reis (FEUP/LIACC - Laboratório de Inteligência Artificial e de Ciência de Computadores), este robô, construído a partir de dois conjuntos Lego NXT, consegue identificar e dançar diferentes tipos de música, de forma inteligente e totalmente autónoma. O próximo passo será criar e gerir coreografias entre robôs humanóides.

Esta ligação é ainda pretexto para o Workshop sobre Robôs e Expressões Musicais (IROS 2010), que terá lugar no próximo dia 18 de Outubro, em Taipei, Taiwan, inserido na Conferência Internacional sobre Robôs e Sistemas Inteligentes (IEEE/RSJ IROS 2010), e que conta com participação de Fabien Gouyon na organização, em conjunto com membros do Honda Research Institute Japan Co., Ltd./Tokyo Tech., e das Universidades de Kyoto e Waseda, no Japão. Questionado sobre a união de duas áreas que parecem opostas, Fabien Gouyon revela-nos que “estes dois mundos não são assim tão diferentes. Parte da robótica tem que ver com o imprimir em robôs capacidades de movimento, de visão, entre outras, que são tipicamente humanas”. Mais do que isso, “grande parte do nosso trabalho de investigação em tecnologias da música consiste em reproduzir num computador a percepção musical humana”, existindo mesmo um “interesse fundamental em perceber como é que nós, humanos, funcionamos”, adianta.

“A motivação central deste Workshop”, acrescenta ainda, “é que os mundos da robótica e das tecnologias da música têm muito a aprender um com o outro. Agora é tempo de definir as bases sobre as quais progressos futuros vão ser obtidos”. Sendo a música uma ocupação nuclear da actual sociedade tecnológica, é natural que, cada vez mais, os robôs se tornem nossos parceiros e que estes interajam connosco em ambientes onde estão presentes sons musicais. Mas que desenvolvimentos se podem prever para o futuro? Se os robôs já conseguem ter percepção rítmica, será que os robôs alguma vez serão capazes de entender música como os seres humanos? Fabien Gouyon afirma acreditar que “dentro de poucos anos iremos conseguir colaborar diariamente, de uma maneira ou outra, com robôs nas nossas actividades musicais - ouvir, compor, tocar, etc.”.

Música, skates e redes sociais: aproximar a música dos jovens

Consegue imaginar como pode a música estar relacionada com skates? Com o projecto Skate Ensemble, desenvolvido em parceria com a Universidade Júnior e promovido pelo Serviço Educativo da Casa da Música, foi possível juntar estes dois mundos tão diferentes. Aqui, as acrobacias dos skaters, frequentadores habituais do recinto da Casa da Música, conseguiram criar sons e imagens gráficas, numa iniciativa que conjugou tecnologia, música e desporto. Munidos de um equipamento designado Skynth, desenvolvido por Carlos Guedes em parceria com Kirk Woolford, os skates tornaram-se capazes de gerar sons sintéticos. Este dispositivo enviava então para um computador a informação sobre a posição e toda a movimentação do skater, o que permitiu criar efeitos de especialização do som, assim como gráficos por computador projectados num ecrã em grande formato.

Cada skater era assim capaz de conduzir a música como queria, criando sons à medida que se movimentava e que iam variando de acordo com a direcção ou velocidade, um processo que pôde ser feito individualmente ou em grupo, em movimentos sincronizados ou não. Destinada a jovens em idade escolar, esta foi uma iniciativa que pretendeu aproximar a música dos jovens, mostrando que não é necessário ser-se músico para se fazer música. “O Skate Ensemble foi um projecto em que ensinei, com ajuda do Carlos Gaspar, miúdos a transformarem walkie-talkies comprados na loja dos chineses em transmissores sem fios de som dos seus skates para os utilizarem como instrumentos musicais”, revela Carlos Guedes.

Mas esta aproximação da música aos mais jovens não se fica por aqui. O INESC Porto está a participar no desenvolvimento do Palco 3.0 – Sistema Web Inteligente de Apoio à Gestão de uma Rede Social na Área da Música e que tem como objectivo o desenvolvimento de um portal de conteúdos musicais para se fomentar e maximizar a automatização e inovação de processos, tais como a identificação de conteúdos, classificação automática, pesquisa selectiva, organização, partilha, recomendação e tratamento inteligente de todo o tipo de dados – músicas, textos, fotos, posts, entre outros. Para Fabien Gouyon, este projecto é inovador “porque junta redes sociais e consumo de música”, confirmando que “a música é hoje uma ocupação central à nossa sociedade tecnológica. Veja-se, por exemplo, a revolução da distribuição musical, que passa de um suporte físico para um suporte digital”, explica. Mais do que isso, foi possível “colocar as nossas tecnologias de recomendação automática de música, ou de classificação de género musical, à prova do uso de milhares de utilizadores”, estando o projecto já numa clara fase de expansão.

Dotando a tecnologia de sensibilidade artística

A diversidade dos projectos do INESC Porto na área da música é inquestionável. Carlos Guedes afirma mesmo que aqueles em que está ou esteve envolvido no INESC Porto “são todos marcantes e inovadores”. Um dos exemplos que faz questão de destacar é o ‘Sistema de Reconhecimento Óptico de Pautas Musicais Manuscritas’, liderado por Jaime Cardoso, e em que também participa. O objectivo é “a criação de um arquivo digital de música portuguesa do século XX não publicada”, explica. Com a participação de Ana Rebelo, investigadora da UTM, que na tese de mestrado desenvolveu alguns algoritmos importantes de reconhecimento de caligrafia musical e está a continuar o trabalho no doutoramento, “a importância deste projecto vai para lá da relevância científica, pois seguramente será um marco importante na preservação do património musical português”, revela o investigador.

E quem não se lembra do iAVI (instalações Áudio Vídeo interactivas), o projecto que Simão Costa desenvolveu no INESC Porto no âmbito de uma residência artística? Uma bola de espuma com 30 centímetros de diâmetro suspensa por um elástico munida com sensores que permitem a produção musical através do toque. Com isto temos um instrumento musical que convida à experimentação. De acordo com Carlos Guedes, que acompanhou o trabalho de Simão Costa juntamente com Fabien Gouyon, este projecto foi bastante gratificante na medida em que constituiu “mais uma forma possível de criação musical com tecnologia off-the-shelf”, e que mostrou “que o INESC Porto tem capacidade para acolher artistas para a realização de trabalhos criativos envolvendo tecnologia”, explica.

Finalmente, outro projecto que tanto Fabien Gouyon como Carlos Guedes destacam pela sua inovação é o ‘Kinetic controller driven adaptive and music composition systems’. Liderado por Carlos Guedes e por Bruce Pennycook da Universidade do Texas em Austin, com o apoio de Fabien Gouyon, e debruçando-se num novo paradigma – instrumentos musicais inteligentes –, “pretende desenvolver estratégias de geração automática de música através de controladores gestuais ubíquos (iPhone, controladores de jogos como os Wii, câmaras de vídeo, entre outros)”, explica Carlos Guedes. É revolucionário, como explica Fabien Gouyon, pela “inclusão das mais modernas tecnologias de descrição automática de sinais musicais áudio no processo de composição musical”.

Colocando a música ao alcance dos cidadãos, e primando sempre pela inovação e excelência, o INESC Porto coloca-se, assim, no contexto internacional do que de melhor se faz na área da música e do som.