路之航看着她,淡定的眼神中出现了一点不寻常的光泽。

“你会拉小提琴?”

刚刚肖萌的问题他完美的反弹了回来。

肖萌点头了又摇头:“小时候是学过一点点,但我在这方面真的没有天赋,拉了两个月还跟锯木头一样,隔壁邻居都差点来投诉了。我姐姐比我强一些,坚持的时间久一些。不过,我有一位朋友小提琴拉得非常好,因为常常看着他拉小提琴,所以知道一些小提琴演奏的知识。”

路之航问:“你朋友小提琴拉得非常好?”

“当然,他的小提琴演奏技术非常非常棒的!”肖萌说,“他拿过帕格尼尼小提琴大赛的金奖……你知道帕格尼尼小提琴大赛吗?”

“不知道。”

路之航回答得十分干脆。

“这样啊,其实不知道也没什么……”对古典音乐圈来说是常识,但确实离普通人有着相当程度的距离,肖萌也没在解说上下功夫,“简单来说,是国际上三大小提琴比赛之一,很重要的比赛,大概相当于计算机界的青年图灵奖。”

路之航若有所思地“嗯”了一声,随后他垂眼想了一会,问肖萌:“你要不要去我们的实验室看一看?”

肖萌眨眨眼。她很担心自己没有正确领会大神的意思。

“嗯?”

“去智能技术实验室看我们的小提琴演奏装置。”

肖萌真的没有想到这位面无表情的又高冷知名的师兄会提出这样一个让人无法拒绝的邀请,她差点跳起来,连声说:“我去我去我去!”

路之航并不意外她的回答,说:“那走吧。”

“呃?”肖萌眨眼问,“现在就去?”

“你有别的安排?”

“不,没有,完全没有,”肖萌连忙说,“我的书已经买好了。”

路之航点头,身体微微一勾,从面前的展台上捞起一本《双胞胎的学霸之路》放到那一篮子小提琴图书之上,迈开长腿朝收银台走去。

肖萌再次吓了一跳——她今天一惊一乍的次数之多已经远远超标了:“师兄,你拿这本书干什么?你是准备买这本书?其实这本书真的没什么好看的,主要是给高中生看的,里面许多内容都是高中的学习方法。”

就算路之航还是个高中生,以他的智商也完全没必要看这种写给暂无足够眼界和判断力的普通学生看的书。

“还有啊,买书需要花钱的。你也没必要破费,师兄,你真要看这本书的话我送一本给你,我那里还有两本……”

话没说完,她的声音噶然而止。

因为路之航已经把手中的购物篮放在了收银台上。书店的收银员是个年轻女孩,她早就注意到了路之航的存在,此时看到这位大帅哥过来结账,脸上堆起了真诚无比亲切无比的笑容,麻利地开始扫码结账。

好吧,既然他都买了书,也没什么可说,好在这本书也不贵,也不会让路之航浪费太多钱——肖萌只能如此自我安慰了。

两人揣着新买的书离开书城的时候还发生一点波折。

“你的自行车上没有装GPS定位仪。”肖萌推着自行车出来的时候,路之航指出。

“是的……”肖萌有些汗颜,“因为太难了,师兄,虽然你给了我电路图,但有些地方我还是看不太懂……嗯,最关键的是,成本太高了,我搜了一下,发现各种配件花的钱比我的这辆二手自行车还贵一些,有点不划算。”

路之航“嗯”了一声,不再谈及这个话题,跨上车对她点点头。

“跟上。”

智能技术实验室和其他三个国家级实验室一样,坐落在华大信息中心大楼中,这大楼很新,各种设备都都很现金,修好不足三年,入学培训时,大一新生们都来参观过,比较熟悉大楼的结构。

电梯上到六层,就是智能技术实验室,肖萌此时才知道,整个六层都是智能技术实验室的地盘!走廊里打扫得非常干净,墙壁雪白,地上瓷砖闪闪发光、纤尘不染,干净整洁得更像是手术实而不是计算机实验室。

肖萌好奇地询问路之航各个房间都是做什么的,路之航简单地做了介绍:现在一共有四个课题在展开,将本层楼的房间瓜分完毕,他所在的项目组占了最大的两间屋子。

“这里。”

路之航站在铭牌为“603”的房间门口,从书包里拿出出入证件刷卡打开门,肖萌小心翼翼地跟在跟在路之航身后,进入了房内。

进门处是一个较大的玄关,有若干储物柜和几套桌椅,路之航脱下书包和大衣,打开储物柜,长臂一展,取出一件白大褂穿在身上,随后又从抽屉里抽出一张纸和一支笔递给她。

“保密协议。”

肖萌一愣。

路之航没什么不耐之色,点了点纸张下方:“在这里签字。”

“啊……好的。”

肖萌觉得自己实在是迟钝,在这样领先世界的研究工作中,肯定能诞生出若干篇论文和若干专利,经济价值可想而知的高,当然应该做好保密工作。

这是她第一次见到保密协议,不由得倍感新鲜。协议不长,只有一页A4纸,格式是针对她这样的访客的,要求对看到的一切保密,未经允许不能透露给其他人,否则追究法律责任。

肖萌写上了名字和证件号码,套上鞋套跟在路之航身后,进入了实验室的中心区域。

正文卷 第16章

第一次被邀请进入信息学院的国家级实验室的内部,肖萌心情激动得左顾右看,只觉得面前所见的一切都十分新鲜。

这间实验室面积很大,保守估计数百个平方,里面分为了数个区域,进门处的右侧是研究人员的办公室,在实验室的左侧的玻璃房子里有一台大型机,实验室的几个区域里分布着若干个工作平台,其上摆着若干台电脑和设备,那些那些一看就写满了“我很贵”“我很高科技”的设备连着电脑,粗细不同颜色不同的各种连接线从设备里连接出去,最后则接到了实验室中央一个高度约一米五的小提琴演奏装备上去。

演奏装备由一个支撑小提琴的支架和两条宛如从科幻小说里走出的金属机械手臂构成,手臂由前臂和手掌构成,极具人工动力学美感,各种细节做得十分到位,展示了现在机械水平的巅峰。

眼前的一切让肖萌的眼镜闪闪发光。她倒不是没见过世面,实际上她见过不少实验室,还是级别比较高的那种——双胞胎的父亲是某国家级研究所的工程师,小时候他时不时的总会带着肖萌去实验室“见世面”,肖萌对计算机的热爱也是那时候培养出来的。

现在的肖萌觉得自己是刘姥姥来到了大观园。从自己走进这个实验室开始,每一秒她的大脑都会出现新问题,可以说,她现在想到的问题和时间成指数比。

“这台设备叫什么名字?”

“Violin-β。”

“β(贝塔)?是二代版本吗?”肖萌问。

“不是。”

“那为什么叫这个名字?”

“卢老师认为,按照中国人的习俗,‘贱名好养活’,我们要低调一点,叫α(阿尔法)太高调,β显得低调一点。”

肖萌抽了抽嘴角:“这虽然是个理由,但总觉得哪里不对。”

“所以我们有时候也直接叫V.B.。”

“VB?”肖萌质疑,“这个缩写很像VisualBasic。”

“我们自己能分清就可以。”

“师兄,这个项目开始很久了吗?”

“是今年年初开始的。”

现在是十一月,也就是说,这个项目开展近有一年时间了。真正的理工科研究就是这样,从立项到出成果,起码需要三四年时间。

“师兄,架子上这个小提琴,很普通啊?”

实验室有五个小提琴盒子,堆放在角落里。现在架在支架上的一把星海小提琴,那是最普通最大众也是销量最好的型号,那种在琴行里可以用两千块买到的超普通的小提琴。

路之航说:“普通的小提琴就足够了。根据数据和测试,普通的小提琴和斯特拉迪瓦里并没有太明显的音质差别。”

“这倒是,”肖萌看向路之航,“我那个得了帕格尼尼小提琴大赛的朋友,他说过,真正优秀的小提琴演奏家就需要用最普通的小提琴拉出最优美的曲子。”

“说得对,这也是我们选择普通的小提琴的原因。”

一个戴眼镜的穿着格子衬衫正对着电脑猛敲键盘的男生从桌前站起来,对肖萌道。

男生对她点点头,表情很温和的自我介绍:“我叫邱伟涛。”

路之航介绍道:“他是大四的师兄。”

“啊,我知道你,”肖萌后知后觉的反应过来,“你就是邱神啊!”

所谓人以类聚物以群分,路之航认识并且结交的,水准就低不了。在信息学院里,准备搞ACM竞赛的人对邱伟涛这个名字都不会陌生。可以这么说,他是路之航出现之前,本学院编程技术最强的人物,专业水平极高,没想到他现在也在进行Violin-β项目组进行研究。

“什么大神不大神的,都是玩笑。”邱伟涛连连摆手,看起来似乎有点腼腆。

肖萌知道自己出现在这里有点奇怪,连忙自我介绍:“邱师兄,我叫肖萌,计算机科学专业大一的。”

“肖萌?大一新生?”邱伟涛看上去还有点吃惊,他把询问的目光投向路之航。

“我带她来实验室,”路之航说,“她对小提琴很有些了解,所以让她听一听VB的演奏。”

果不其然——肖萌亲耳听到路之航说出理由,一点都不意外。计算机的专业能力上她的水平和面前的两位大神相差太远,路之航邀请她来实验室,是因为听了她对小提琴的一番阔论之后。

“那真挺好,我们正缺人呢,”邱伟涛露出笑意,又跟路之航道,“我把早上发现的那出溢出bug改了,你要不要看看?”

路之航“嗯”了一声,微微弯下腰打开了他旁边工作台上的一台显示器,专心查看错误代码。肖萌注意到他看代码的速度相当快,几乎是一目十行,电脑液晶屏的光芒清晰的映在他的双眸之中。

“师兄,你们用C++写的代码?”

“还有Matlab和Lua。”

他一边回答一边改了几行代码,敲了下键盘的的ENTER键。

然后肖萌就看到面前那双静止的机械手臂动了起来,左臂持弓,右臂揉弦,以一种灵巧地姿态姿态弹奏支架上的小提琴。

“柴可夫斯基的小提琴协奏曲?”她轻声道。

她声音虽然低,但邱伟涛听得真真切切,不由得在内心发出一记赞赏。只听几个音符就判断出小提琴的曲目,看来这位学妹除了脸之外,才华上也有过人之处,也难怪连路之航这种性格的人也会带她来实验室了。

肖萌从小到大见过被誉为“最有天赋的青年小提琴家”的梁清宁的演奏不下百次千次,她认为,梁清宁的那双手是她见过最灵活的手,他手指间的每一个动作都有音乐流淌——此时她发现,面前的Violin-β那双闪烁着金属光泽的机械手比起梁清宁来虽然有所不足,但也称得上灵活了。

肖萌从书包里拿出笔记本和笔,凝神静气地听着演奏,偶尔做一下记录。她没什么演奏的天赋,却有一双很好的耳朵。

片刻后一曲终了,肖萌赞叹不已:“了不起的演奏。我都没想到这机械手这么灵活。”

“当然,”邱伟涛道,“每支机器手臂用了一千四百多个传感器和八百多个执行器,光是把这些传感器调试到现在的程度,就花了半年时间——但即便这样,系统还是有一点延迟。”

“才半年就可以达到这个程度?”肖萌睁大眼睛,“效率很高了。”

她不是对工程学一无所知的纯理科生,因为家学渊源,她深知设计并且调试这样一套系统的难度。这是一个非常复杂的系统工程,需要大量的钱,还需要电子、机械、自动化等许多领域的大神一起努力。半年时间能拿出这样的结果,证明了这个团队的强大执行力。

显然,来自师妹的夸奖让邱伟涛很受用,他脸上浮现了自傲的神色,胸膛也挺了起来,但语气还是很谦逊的:“大概是因为我们比较齐心,所有人都朝着一个目标用力,所以结果还不错。”

肖萌围着Violin-β转了好几圈,仔细地观察设备的细节,眼睛闪着光:“灵活性这么强,做一台手术都可以吧?”

“目前还不行,”路之航说,“还需要进一步测试和程序。”

人的手是人体里最灵活的器官,可以做到许多不可思议的事情。想要制造一双机械手达到人类双手的灵活度,何异于天方夜谭——至少在今天之前,肖萌认为这是天方夜谭。

“而且对发表论文很有帮助。”邱伟涛道。

“嗯嗯,当然。”肖萌满怀钦佩。

对她这样的大一新生而言,论文什么的和她的距离还是太远了,远到几乎不会出现在她的生活里——但这不等于她意识不到的技术难度,围绕Violin-β,起码可以创造数十篇高水平论文,从编程到机械、电子技术,无一不包。

“你觉得演奏得如何?”路之航盯着面前的屏幕,但话是问肖萌。

“我还不能判断,我能不能再听几首曲子?”肖萌问。路之航用行动代替了回答——他敲了敲键盘,Violin-β开始了下一次演奏。

肖萌一边听一边记录。

路之航偶尔会转头看她,也看到了她写在笔记本上的笔记:安东尼奥·巴齐尼的《精灵之舞》,维尼亚夫斯基的《谐谑曲与塔兰泰拉》,克莱斯勒的《前奏与快板》……

她的确有一双很好的耳朵,刚刚Violin-β演奏的每一首曲子她都听了出来。

在欣赏了几首之后乐曲后,肖萌觉得自己可以做出一个相对准确的判断。

“我觉得,VB比我想象的好多了!音阶非常准,刚刚演奏了这么多性的小提琴独奏曲,一个错音都没有!”肖萌把视线从机械手臂上抬起,看向两名大神,产生了由衷的钦佩。

正文卷 第17章

小提琴演奏的一大难点就是找音准。

很多人哪怕学琴四五年时间也很难找准小提琴的音阶——肖萌肖薇姐妹就是这样两个失败的案例——因此,对Violin-β超越人类的地方更是深有感触。

“因为电脑不像人,记谱能力取决于内存,”路之航道,“找音准则取决于算法。”

肖萌莞尔一笑。她听过梁清宁吐槽说过谱子难背——说至少要熟练演奏十遍后才能记住曲谱。然而梁清宁的记谱速度已经是其他小提琴手膜拜的对象了。

小提琴和钢琴不同,不是固定音准的乐器,也就没有所谓的绝对音准。某个音准是否准确,取决于它和其他音之间的关系,因为音高都是相对的。

找音准是小提琴最难掌握的技术,需要演奏者长期的锻炼才能做到;而对计算机来说,琴弦的振动模式可以通过数学公式算出来,每个准确的乐音都会有其固定的振动频率,只要能让演奏出的每一个音都符合振动频率的比例关系,就找准了小提琴的音阶和音准。同时,找到音准,就能解决小提琴演奏的大部分问题。

肖萌说,“我认为目前Violin-β相当于一个练习了三四年、有很好天赋的琴童。演奏基础很好,但情感表达不够到位,许多小节的处理都不够细腻,显得有些生硬。”

路之航道:“和我们找来的小提琴家的说法一样,新手水平。”

“小提琴的演奏不是简单的一个个音节凑起来的,音节和音节之间的起承转合更加反应演奏者的技巧,Violin-β演奏时,我自己明显觉得颤音和波音有些少了,缺乏装饰音,还有些硬。”

这确实是Violin-β系统目前的问题,路之航点头,示意肖萌继续说下去。

肖萌顿了顿,又问:“我想,在机械性能上和控制系统上已经没有特大的问题,可能出现的问题还是在数据上吗?”

“说对了。”

邱伟涛指了指他身旁的那台电脑:“除了机械设备外,整套演奏系统由四部分组成,一个是演奏数据采集,一个是数据分析系统,一个是数据还原系统,最后一部分则是评价系统。理论上,当这四个系统配合默契时,Violin-β就可以完美的演奏一首小提琴曲,还可以让其演奏展现不同流派的风格。”

“但是,目前有困难吗?”肖萌问。

路之航道:“用于机器学习的数据不够,评价系统也不够完善。”

肖萌虽然是新生,但也是全国最好的计算机专业的学子——在两位大神师兄的提醒下,她很快明白这其中的难点。

现在,VB项目组采用的是著名的神经网络和机器学习的方法让电脑学会拉小提琴。机器学习要以大量的数据为基础。而经典的小提琴乐曲何止百首,上千首曲子都是有的。每首曲子都有不同的演奏方法,同样一首曲子在不同的演奏家手上课也呈现不同的风格:轻快,缠绵,伤感……但不论那种风格,说白了都是数据。只要有足够的数据和计算资源,VB就可以在演奏时可以在力度,长度和节奏上进行调控,达到一流的演奏家的水平。

研究团队为了研究每首曲子的演奏风格,购买了上千张小提琴音乐CD;同时,整个项目的带头人卢景舒教授、实际负责人都沈泓教授利用了自己的私人关系,差一点把音乐学院里的音响制品全都搬空;除此外,路之航他们还编程还让大型机一刻不停的在网上搜索小提琴演奏视频——目前团队收集了上万首小提琴演奏曲。

但还是不够,至少远远不能满足团队的需求——研究团队的终极目标是随便输入一个曲谱,VB都可以一流小提琴家的演奏水准。

这事儿显然很难。

要满足这个要求,需要海量的数据,然后团队再从已有的数据里总结出规律,再推广到每一首小提琴乐曲中。

Violin-β团队的野心很大,肖萌感受到了震撼:“这个要求太高了,古典音乐圈是个小圈子,可以用来学习的小提琴乐曲数量不会很多。”

“所以我们在机器学习的基础上,引入了评价系统。”

所谓的评价系统,就是让VB系统不断的、反复的演奏同一首曲子,然后系统对每次的演奏结果进行打分,所谓“择其善者而从之,其不善者而改之”,分数低,就说明要改进,分数高,则可以加强优势。演奏几千上万遍之后,VB就能找到最适合的模式。

“如果是棋类,可以通过一局胜负来判断某种模式好不好,但音乐怎么判断?据我所知,在小提琴演奏大赛中,评委们为了‘谁的演奏更好’都能打起来,演奏一首曲子,十个人可以演奏出十种风格。大家的审美不同,评价标准也不唯一。”

路之航说:“用数学规律来当评委而不是人。”

肖萌瞪大眼睛看着路之航:“师兄,你打算用数学公示评价小提琴演奏?”

路之航点了点头。

邱伟涛说:“是的,这就是路之航的想法。他从来也不赞成用仅仅用机器学习的办法来研究小提琴演奏,他认为,隐藏在乐曲后的数学应该是研究的核心之一。”

所谓的机器学习是建立在统计的数据的基础上,依托于电子设备的进展和大量的数据计算能力,你知道这么做可能结果会不错,但是至于为什么不错,机器学习就没有办法告诉你。

和模糊的机器学习不同,用数学来分析音乐就是精确的定量分析。小提琴是弦乐的一种,其音色、频率、振幅等要素都可以变成一套数学法则,比如两个音乐节拍的频率比是2:3的时候就是要比33:23更动听一些。

“但是,这很难吧?”肖萌反问,她不相信路之航不知道这一点,“小提琴演奏的细节实在是太多太多了,双音、三音和弦、四音和弦、泛音、拨奏、跳弓、击弦……这么多,一般的数学公式能处理吗?就算找到了合适的公式,计算机能运算得过来吗?就算计算机能运算,这一双机械臂的响应时间再短也有极限吧?”

路之航道:“世界上没有什么东西是不能用数学解释的,如果不能,那就说明公式还不够好,或计算能力不够。”

如此有气概的宣言让肖萌听得一愣,然而不由得心潮澎湃起来。