인간-로봇의 협력 피아노 화음 연주 주목

▶ 최근 인간의 피아노 연주를 듣고 실시간으로 화음을 넣을 수 있는 음악 로봇 시스템이 개발돼 주목받고 있음

 

▶ ‘하모니 로봇’(Harmony Robot)으로 불리는 이 시스템은 영국 캠브리지대 박사 과정 학생인 후이장 왕(Huijiang Wang)이 개발했으며, 인간의 연주에 맞춰 피아노 화음을 자동으로 생성하는 능력을 갖추고 있음

 

▶ 기계 학습을 기반으로 인간-로봇 협력 피아노 연주 시스템 모델을 제시한 이번 연구는 2024 CHIA(Center for Human-Inspired Artificial Intelligence) 컨퍼런스에서 ‘최우수 데모상’(Best Demo Award)을 수상하면서 성과를 인정받았음

 

▶ 로봇이 인간 연주자의 피아노 선율을 들으면서 적절한 화음 진행을 예측하는 이번 로봇 모델은 순환 신경망(RNN)을 활용해 인간이 연주하는 멜로디에 맞는 화음을 실시간으로 생성할 수 있음. 또한 이 시스템은 행동 적응형 제어기(behavior-adaptive controller)를 통해 인간 연주자와 로봇 간 시간적 동기화가 가능해 지속적인 피아노 협력 연주를 진행할 수 있음

 

▶ 연구팀은 실험을 통해 로봇이 93%의 정확도로 화음을 예측할 수 있다고 밝혔으며, 인간 연주자와 로봇이 완벽하게 동기화된 ‘호모포니’(homophony) 형식의 협력 연주 수행이 가능함을 입증했음. 호모포니는 인간 또는 로봇이 주된 선율을 연주하고 다른 쪽이 이를 반주하는 방식임

 

▶ 로봇의 연주 방식을 구체적으로 살펴보면 맞춤형 인체 모방형 손을 로봇 팔에 장착해 세로 방향으로 피아노 건반을 누르고 가로 방향으로 코드 전환을 진행함. 연구팀은 이를 통해 로봇이 다양한 화음을 연주할 수 있게 함으로써 인간 연주자와의 협업에서 더 많은 표현력을 발휘할 수 있다고 설명함

 

▶ 연구팀은 협력 품질을 평가하기 위한 시스템을 개발해 서로 간의 비언어적 소통이 협업의 질에 어떻게 영향을 미치는지 분석했음

 

▶ 연구팀은 향후 연구를 통해 로봇 손의 위치와 방향을 조정함으로써 더욱 다채로운 화음을 표현할 수 있도록 하는 등 로봇의 음악 반주 능력을 다양화하고 인체 모방형 손의 기동성을 향상시킬 계획이라고 밝힘

 

▶ 또한 연구팀은 감정적 반응을 고려한 예술적 협력에서 로봇이 인간의 감정 신호를 인식하고 이에 반응할 수 있는 능력을 개발할 예정이라면서 AI와 로봇 기술의 발전이 창의적이고 협력적인 예술 분야로 더욱 확장될 수 있는 가능성을 열어 줄 것으로 기대함

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