Khoa học dữ liệu tìm bí quyết sáng tác của Beethoven

Bức họa Beethoven do họa sỹC. Schloesser vẽ. Nguồn:wpclipart.com

Martin Rohrmeier và cộng sự ở trường Bách khoa Liên bang Lausanne (École polytechnique fédérale de Lausanne EPFL) đã nghiên cứu chi tiết 16 tứ tấu đàn dây do Beethoven sáng tác, trong đó tác phẩm cuối cùng hoàn thành năm 1826, chỉ vài tháng trước khi ông qua đời. Sau đó, họ áp dụng các kỹ thuật thống kê để giải mã các mẫu hình tuần hoàn mà ông sử dụng trong các tác phẩm này, Kết quả nghiên cứu được họ trình bày trong công bố “Statistical characteristics of tonal harmony: A corpus study of Beethoven’s string quartets” trên tạp chí PLOS ONE ngày 6/6/2019.

“Những phương pháp tiên tiến và mới mẻ trong thống kê và khoa học dữ liệu đã đem lại cho chúng tôi khả năng phân tích âm nhạc theo những cách chưa từng được áp dụng của âm nhạc học truyền thống. Âm nhạc học số, lĩnh vực nghiên cứu còn mới mẻ này hiện đang trên đà phát triển một phạm vi hoàn toàn mới về phương pháp và tầm nhìn”, Martin Rohrmeier – người phụ trách Phòng thí nghiệm Âm nhạc học số và nhận thức (DCML) tại Viện Những ngành khoa học nhân văn số tại trường College of Humanities, nhận xét. “Mục tiêu của phòng thí nghiệm của chúng tôi là hiểu cách âm nhạc được viết như thế nào.”

Từ thống kê âm nhạc đến big data

Để thực hiện nghiên cứu này, Rohrmeier và cộng sự đã tìm hiểu bản nhạc của cả 16 tứ tấu đàn dây dưới cả hai hình thức bản nhạc được số hóa và bản nhạc trên giấy đã được chú giải. Phần công việc làm mất thời gian nhất của các nhà nghiên cứu là tạo ra một bộ dữ liệu từ 10.000 bản nhạc do các chuyên gia về lý thuyết âm nhạc chú giải.

“Về cơ bản, chúng tôi đã tạo ra một nguồn tác phẩm được số hóa mới của Beethoven để soi vào đó và tìm các mẫu hình", Fabian C. Moss, một trong những tác giả chính của công bố trên PLOS ONE, cho biết.

Phải mất tới hơn 8 giờ để biểu diễn trọn vẹn các tứ tấu đàn dây này. Các bản nhạc tự nó đã có 30.000 hợp âm được chú giải. Một hợp âm là một tập hợp các nốt mà âm thanh vang lên tại cùng một thời điểm, và một nốt làm nền cho hợp âm gọi là nốt chủ âm.

Trong thống kê âm nhạc, các hợp âm có thể được xếp dựa theo vai trò của nó trong tác phẩm âm nhạc. Hai loại hợp âm được biết đến nhiều nhất được gọi là âm át và âm chủ, vốn đóng những vai trò trung tâm để xây dựng các phân tiết âm nhạc. Nhưng vẫn còn một số lượng lớn các kiểu hợp âm, bao gồm nhiều biến thể của các hợp âm át và âm chủ. Các tứ tấu đàn dây của Beethoven chứa đựng khoảng 1000 kiểu hợp âm khác nhau.

“Cách tiếp cận của chúng tôi là minh họa điển hình cho một lĩnh vực nghiên cứu đang bắt đầu phát triển về nhân văn số thức, trong đó các phương pháp khoa học dữ liệu và công nghệ số được sử dụng để nâng cao hiểu biết cả chúng ta về các nguồn tài nguyên trong thế giới thực như các văn bản văn học, âm nhạc hay hội họa dưới những quan điểm mới của số hóa”, đồng tác giả Markus Neuwirth giải thích.

Phát hiện phong cách sáng tác của Beethoven bằng thống kê

Một bản thảo tứ tấu đàn dây của Beethoven. Nguồn: Classical FM

Với bộ dữ liệu mới do các nhà nghiên cứu tạo ra, những lựa chọn mang tính sáng tạo của Beethoven đang hiển hiện một cách rõ nét qua bộ lọc phân tích thống kê. Họ tìm thấy có một số hợp âm đóng vai trò quyết định trong âm nhạc, một hiện tượng vốn đã được biết đến từ lâu trong ngôn ngữ, vốn có một số từ ngữ “lấn át” toàn bộ ngôn ngữ văn bản. Cũng như lý thuyết âm nhạc có từ thời kỳ Cổ điển, nghiên cứu đã cho thấy sự lấn át của những hợp âm chủ và âm át cũng như các biến thể của chúng trong các tác phẩm của Beethoven. Và sự chuyển đổi thông thường nhất từ hợp âm này sang hợp âm tiếp theo diễn ra từ âm chủ đến âm át. Các nhà nghiên cứu cũng thấy, các hợp âm không chỉ ảnh hưởng đến trật tự các nốt trong tác phẩm mà còn góp phần xác định cả độ dài ngắn của tác phẩm.

Và phương pháp thống kê còn tiết lộ cho chúng ta nhiều thông tin hơn nữa. Phong cách sáng tác đặc biệt của Beethoven dành cho tứ tấu đàn đây được thể hiện thông qua việc ông sử dụng cách phân bố các hợp âm, tần suất chúng xuất hiện, và cách chúng chuyển từ loại này sang loại khác. Nói theo cách khác, phân tích thống kê đã nắm bắt được phong cách sáng tác này của Beethoven.

Moss giải thích, “Đây mới chỉ là điểm bắt đầu. Chúng tôi đang tiếp tục nghiên cứu bằng việc mở rộng các bộ dữ liệu để có thể nắm bắt được những dữ liệu mới từ các nhà soạn nhạc và các thời kỳ lịch sử âm nhạc trên một phạm vi rộng, và mời nhiều nhà nghiên cứu khác cùng tham gia nghiên cứu những nền tảng thống kê về những vấn đề nội tại của âm nhạc”.

Cuối cùng, nghiên cứu này sẽ là một cách tiếp cận mới, bổ sung cho những cách tiếp cận truyền thống mà chúng ta vẫn thường sử dụng, kết nối những phương pháp thực nghiệm và lý thuyết âm nhạc bằng việc cung cấp những nền tảng thống kê về hòa âm.