المقدمة

ساعة الطبالين هي ساعة مائية وربما أيضًا واحدة من آلات الطبل الأولى والروبوتات الموسيقية لدى السلف. وهي تضم خمسة طبالين آليين: اثنان من عازفي الصنج، واثنان من عازفي الطبول يحملان طبول مسيرة وعازف طبول يجلس أمام اثنين من طبول دفية (تيمباني). ورُغم التقدم الكبير في مجال الروبوتات والذكاء الاصطناعي (AI)، إلا أن العديد من الروبوتات الموسيقية لا ترقى إلى مستوى الموسيقيين البشريين؛ فيفتقر عزفها إلى الفنيات التفصيلية، كما تتسم بصبغة “آلية”. تسهم البساطة التي تتمتع بها آلة الطبول، مقارنةً بالروبوت الذي يعزف على الكمان، على سبيل المثال، في التركيز على الصعوبة الحقيقية. يستعرض هذا المنشور شروحات تتناول ساعة الطبالين والأفكار حول الصعوبات التي عرقلت إنشاء روبوت “موسيقي”.

ساعة الطبالين، نسخة مبعثرة، 1315

كيف تعمل ساعة الطبالين

هذه الساعة هي نسخة مبسطة من ساعة القلعة مع آليات أقل لعرض الوقت، كما اتسمت النسخ الباقية ببساطة أكثر. المكوّن الأكبر – خزان مياه، العوامة ووحدة التحكم في التدفق – متطابقة تمامًا مع ساعة القلعة و “عربة الوقت” أيضًا متشابهة جدًا، تشبه إلى حد ما نسخة رخيصة من الهاتف الخلوي. لم يشرحها الجزري مرة أخرى ولكنه أحال القارئ إلى الفصل الأول (ساعة القلعة). كما أنني أتجه مباشرة إلى الموسيقيين. كتب الجزري: “”وعند انقضاء ساعة تخدم النوبة [تعود كلمة نوبة إلى القرن الثامن ميلادي، حيث كانت تستعمل في بلاط العباسيين وتعني دور الموسيقي الذي يقدم أداءه أمام الحاكم آنذاك] بأصوات مزعجة تسمع من بعيد.” سيتخذ الشرح التقني اللون الأزرق، كالمعتاد؛ لذلك يمكن لأي شخص غير مهتم بالدولاب الكفات أو عمود حدبات من تخطي تلك الأجزاء. يمثل الرسم البياني أدناه مخطط الجزري الأصلي مصحوبًا بتعليقي.

يتدفق الماء على الدولاب الكفات مرة واحدة في الساعة. هذه ساعة كبيرة وفي كل مرة يتدفق حوالي ثمانية لترات من الماء. إنها تدير الدولاب الكفات على محورها بحيث تحرك الشظايا (ثلاث عصي قصيرة تعمل مثل عمود الحدبات المبكر وتحول الحركة الدائرية إلى حركة خطية) القضيب المتصل بسلسلة نحاسية بيد العبد. عدد الشظايا والمسافات بينها تخلق أنماطًا مختلفة من قرع الطبول. يتم توصيل القضيب بشريط نحاسي يُمرَّر عبر الجسم الخشبي المجوف للطبال إلى الجزء المتحرك من الذراع. عندما يُسحَب الشريط، ترتفع الذراع لأعلى وبعد التحرير تنخفض وتضرب الأسطوانة أو الصنج. الشظايا (عمود الحدبات) منظمة بطريقة نموذجية لعمل الجزري، شظيان قريبان من بعضهما وثالث بعيد، مما يترتب عليه خفقان الطبل بسرعة نسبية، الانتظار والنغمة الثالثة، هناك أيضًا لاعبان في البوق لكنهما «ملحقات ديكور» فقط. تصدر أصوات الأبواق بشكل منفصل عن طريق صب الماء في خزان هوائي وضغط الهواء عبر الأنبوب بصافرة، وهو ما استخدمه الجزري في العديد من الأجهزة.

الروبوتات وخيبة أمل الطلاب

يُعد الروبوتات وسيلة ممتعة وشيقة في بعض الأحيان لتعليم وتعلم العلوم والتكنولوجيا. هذا صحيح لكل من الطلاب المتفوقين والطلاب ممن يواجهون صعوبات في حصص الرياضيات والعلوم. يحمل الطلاب مشكلات الروبوتات على عاتقهم بصدر رحب، ويبحثون في موضوع ما، ويصنعون روبوتات استنادًا إلى أفكارهم وإبداعهم الأصيل. لقد درّست الإنسان الآليّ في أماكن مختلفة: في مدرسة غافريلي الابتدائية، وفي مدرسة Branco Weiss  المتوسطة، وكذلك في معهد دفيدسون لتعليم العلوم. وعلى مدار الفترة التي عملت فيها بالتدريس، وجدت أنه لا توجد أمثلة كثيرة في مدارسنا تشبه هذه التجربة التعليمية والإبداعية. بالإضافة إلى أدوات البرمجة والهندسة الميكانيكية والإلكترونيات وأجهزة الكشف، فإنه يعلم الأطفال مواجهة العقبات والتغلب عليها، ويبني الثقة واحترام الذات، ويضفي الإلهام على العلم والتكنولوجيا. كجزء من الدرس الافتتاحي، أقدم مجموعة متنوعة من الروبوتات، بما في ذلك الروبوت الذي يعزف على الكمان:

وتقريبًا في كل فصل عملت على التدريس له، كان الطلاب (المتحمسين والسعداء) يكررون شكواهم حيال أداء الروبوتات كونه “ميكانيكيًا” أو “آليًا” باعتبارها أحد أوجه للضعف. عند العزف على الكمان، هناك العديد من التفاصيل الدقيقة في الطريقة التي يُصدر بها عازف الكمان نغمة (Timbre) من صوت الكمان وهي نتيجة للعديد من الخيارات، أولاً أي وتر يجب استخدامه، ومقدار الضغط الذي سيمارسه القوس، والسرعة التي سيتحرك وفقها، لاستخدام القوس بأكمله، أو جزئيًا فقط. كل هذه الاختيارات تعكس الفهم الموسيقي لعازف الكمان والتي من شأن صداها أن يتردد على المستمع. بُرمِج الروبوتات الموسيقي الفيلم بحيث “يعرف” كيف يعزف النوتات الموسيقية بشكل صحيح، لكن فهمه الموسيقي غير موجود ومفهوم التفسير برمته غريب عنه. آلة الطبل أبسط بكثير مقارنة بالكمان وستسهل المناقشة.

الروبوتات الموسيقية والموسيقى

يجب على الطبال “فقط” اختيار الطبول الواجب عزفها وبأي أسلوب. فيما يتعلق بآلة طبول الجزري، هذا هو ترتيب الشظايا لكل طبلة وربما أيضًا تغيير طولها من أجل التأثير على قوة الضربة. اتخذ الجزري هذه القرارات أثناء «البرمجة» أو مرحلة التصميم، لكن يمكننا بسهولة التفكير في روبوت الطبول الحديث مع جميع المعلمات الحرة للتغيير في الوقت الفعلي. سيسمح ذلك بتغيير تقنيات اليد، وتطوير أنماط دقات الطبول، لكنه لن يطورنا حتى خطوة واحدة نحو التفسير الموسيقي. هذا تحدٍ غير تافه لبناة الروبوتات.

الروبوتات في أدب الخيال العلمي وفي نهاية القرن العشرين هي آلات يمكنها إعادة إنتاج الفعل البشري بشكل أساسي عندما يعيد نفسه. عندما صاغ كارل تشابك كلمة “روبوت” في مسرحيته “R.U.R” (“روبوتات روسوم العالمية”). كانت الفكرة هي استبدال الشخص عندما يكون العمل مملًا وفي ظل ظروف صعبة أو حتى خطيرة. ومن الأمثلة الواضحة روبوتات اللحام في صناعة السيارات أو روبوت الشرطة لتفريغ القنابل. في السنوات الأخيرة، كان هناك تغيير في الاتجاه والكثير من الأبحاث في الذكاء الاصطناعي (الذكاء الاصطناعي AI) ونتائج غير عادية في مجالات متنوعة، بما في ذلك الروبوتات الذي يعمل في تداول الأسهم، الروبوتات الطبية للتشخيص، وكذلك لإجراء عمليات جراحية دقيقة، وهناك أيضًا إنجازات مذهلة في لعبة الشطرنج أو لعبة “غو” (لعبة لوح يابانية). برنامج الشطرنج مثل “Komodo” الذي يهزم أي محترف شطرنج بشري. تعد مساهمة الذكاء الاصطناعي في مجال الموسيقى (موسيقى الذكاء الاصطناعي – AIM) أكثر تواضعًا وتقتصر على المؤتمرات والأوساط الأكاديمية، وبالطبع لا يوجد روبوت يؤدي أداءً يقارن بموسيقي بشري ولا يتدفق الناس على أبواب القاعات حيث تقام حفلات الروبوت.

مجال AIM واسع جدًا ويتضمن العديد من الموضوعات، بعضها سهل الفهم نسبيًا مثل:

1. طرق إنتاج الموسيقى بمساعدة الروبوتات الموسيقية
2. حفظ وتخزين الموسيقى الرقمية

بعضها أكثر تعقيدًا ولكن لا يزال من الممكن الوصول إليه:

3. التمثيلات الرمزية (symbolic representation) – كيف تمثل الموسيقى، بخلاف النوتات الموسيقية بما في ذلك “اللمسة الإنسانية” والتفاعل بين الموسيقيين
4. التفاعل بين الإنسان والحاسوب والموسيقى – كيف يتفاعل الكمبيوتر مع الموسيقى البشرية بما في ذلك، على سبيل المثال، محاولات إشراك الروبوتات الموسيقية في ارتجال موسيقى الجاز.

بعضها على حدود الخيال العلمي:

5. – Cognition Computational Musicالفكرة هي محاولة تعليم الكمبيوتر ما هو مطلوب لتشغيل الموسيقى أو التأليف. علاوة على ذلك، للتعامل مع هذا على أنه عملية والقيام بنفس التعلم الذي يقوم به الملحن/المؤدي.

باعتباري شخصًا يحب الروبوتات وآلَات ذاتية التشغيل، ربما يشبه الجزري قليلًا في ذلك الوقت، فأنا مندهش من المتعة الذي أحصل عليه من خلال القراءة عن الصعوبات التي يواجه مجتمع AIM والقدرات البشرية التي يصعب تقليدها. على الرغم من كل ما كتبته، أريدك أن تشاهد الفيلم التالي: لا أعرف كم منه هو في الواقع AIM وكم هو بشري، لكن من المؤكد أنه من الممتع مشاهدته وسماعه!