NVIDIA推出全新生成式AI模型Fugatto

NVIDIA 開(kāi)發(fā)了一個(gè)全新的生成式 AI 模型。利用輸入的文本和音頻，該模型可以創(chuàng)作出包含任意的音樂(lè)、人聲和聲音組合的作品。

一個(gè)生成式 AI 研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一把如同瑞士軍刀般多功能的聲音工具，支持用戶(hù)只需使用文本就能控制輸出的音頻。

雖然一些 AI 模型可以譜曲或修音，但沒(méi)有一個(gè)能在靈活性上媲美這個(gè)新模型。

根據(jù)由任意的文本和音頻文件組合所構(gòu)成的提示詞，這個(gè)名為 Fugatto（Foundational Generative Audio Transformer Opus 1 的縮寫(xiě)）的模型，可以生成或轉(zhuǎn)換由任意的音樂(lè)、人聲和聲音所構(gòu)成的作品。

例如，它可以根據(jù)文本提示創(chuàng)作音樂(lè)片段、在現(xiàn)有歌曲中刪除或添加樂(lè)器、改變?nèi)寺暤目谝艋蚯榫w，甚至讓人們發(fā)出從未聽(tīng)過(guò)的聲音。

One Take Audio 公司是 NVIDIA 初創(chuàng)加速計(jì)劃的成員。該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人、曾推出過(guò)多張白金唱片的制作人兼詞曲創(chuàng)作人 Ido Zmishlany 表示：“這太瘋狂了！聲音是我的靈感源泉，是我創(chuàng)作音樂(lè)的原動(dòng)力。我可以在錄音室里隨心所欲地創(chuàng)造出全新的聲音，這完全突破了人們的想象。”

準(zhǔn)確掌控音頻

NVIDIA 應(yīng)用音頻研究經(jīng)理 Rafael Valle 表示：“我們希望創(chuàng)建一個(gè)能夠像人類(lèi)一樣理解和創(chuàng)作聲音的模型。”Rafael Valle 是 Fugatto 背后的十幾個(gè)開(kāi)發(fā)者之一，同時(shí)也是一位管弦樂(lè)指揮家和作曲家。

Fugatto 可支持眾多音頻生成和轉(zhuǎn)換任務(wù)，是首個(gè)展現(xiàn)了新能力（即各種經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的能力相互作用所產(chǎn)生的新能力）并能夠整合自由格式指令的基礎(chǔ)性生成式 AI 模型。

Valle 說(shuō)：“Fugatto 是我們邁向未來(lái)的第一步。未來(lái)，音頻合成與轉(zhuǎn)換中的無(wú)監(jiān)督多任務(wù)學(xué)習(xí)將從數(shù)據(jù)和模型規(guī)模中產(chǎn)生?！?/p>

使用場(chǎng)景示例

例如，音樂(lè)制作人可以使用 Fugatto 來(lái)快速地制作歌曲原型或編輯歌曲創(chuàng)意，嘗試不同的風(fēng)格、人聲和樂(lè)器。他們還可以添加音效，提高現(xiàn)有曲目的整體音質(zhì)。

Zmishlany 說(shuō)：“音樂(lè)發(fā)展史也是一部技術(shù)發(fā)展史。電吉他為我們帶來(lái)了搖滾樂(lè)。采樣器的出現(xiàn)催生了嘻哈音樂(lè)。AI 正在開(kāi)啟音樂(lè)的新篇章。這個(gè)新的音樂(lè)創(chuàng)作工具令人超級(jí)興奮?！?/p>

廣告公司可以使用 Fugatto，針對(duì)多個(gè)地區(qū)或多種情形快速地修改現(xiàn)有的營(yíng)銷(xiāo)活動(dòng)素材，在配音中采用不同的口音和情感。

通過(guò)使用說(shuō)話(huà)者所選擇的任何人聲，語(yǔ)言學(xué)習(xí)工具可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化。試想一下，在線(xiàn)課程以某個(gè)家庭成員或朋友的特定聲音進(jìn)行。

電子游戲開(kāi)發(fā)人員可以使用該模型來(lái)修改游戲中預(yù)先錄制的音頻資料，以適應(yīng)用戶(hù)玩游戲時(shí)不斷變化的行為?；蛘撸麄兛梢愿鶕?jù)文字說(shuō)明和可選的音頻輸入來(lái)即時(shí)地創(chuàng)建新的音頻資料。

制造令人喜悅的聲音

Valle 說(shuō)道：“在該模型中，特別讓我們引以為豪的是一個(gè)稱(chēng)之為‘鱷梨椅’的功能?！摈{梨椅是一個(gè)由針對(duì)成像的生成式 AI 模型所創(chuàng)建的新穎的視覺(jué)效果。

例如，F(xiàn)ugatto 可以讓小號(hào)發(fā)出“汪汪”的狗叫聲，或者讓薩克斯管發(fā)出“喵喵”的貓叫聲。只要用戶(hù)能描述出來(lái)，該模型就能創(chuàng)造出來(lái)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，只需微調(diào)和少量歌唱數(shù)據(jù)，它就可以處理未經(jīng)預(yù)訓(xùn)練的任務(wù)，比如根據(jù)文本提示來(lái)生成高質(zhì)量的歌聲。

用戶(hù)獲得藝術(shù)控制權(quán)

除了這些新穎之處，F(xiàn)ugatto 還添加了多項(xiàng)功能。

在推理過(guò)程中，該模型使用一種名為 ComposableART 的技術(shù)，將訓(xùn)練過(guò)程中只能單獨(dú)看到的指令組合在一起。例如，一組提示詞可以要求它用法語(yǔ)口音說(shuō)出帶有悲傷情緒的文字。

該模型能夠在指令之間插入內(nèi)容，這讓用戶(hù)能夠精細(xì)地控制文本指令。在這種情況下，用戶(hù)可以控制口音的輕重或悲傷的程度。

為該模型設(shè)計(jì)了相關(guān)功能的 AI 研究員 Rohan Badlani 表示：“我想讓用戶(hù)可以以主觀或藝術(shù)化的方式整合各種屬性，并能夠選擇他們對(duì)每個(gè)屬性的側(cè)重點(diǎn)?！?/p>

Badlani 說(shuō)：“在我進(jìn)行的測(cè)試中，結(jié)果常常出人意料，讓我覺(jué)得自己有點(diǎn)像藝術(shù)家，盡管我是一名計(jì)算機(jī)專(zhuān)家?！盉adlani 擁有斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)碩士學(xué)位，主攻人工智能。

這個(gè)模型還能生成隨著時(shí)間的推移而不斷變化的聲音，他把這種功能稱(chēng)為時(shí)間插值。例如，它可以產(chǎn)生暴雨經(jīng)過(guò)某個(gè)區(qū)域的聲音，雷聲逐漸增大，然后慢慢地消失在遠(yuǎn)方。它還能讓用戶(hù)精細(xì)地控制聲景的演變。

此外，大多數(shù)模型只能重現(xiàn)它們所接觸過(guò)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，而 Fugatto 則不同，它讓用戶(hù)能夠創(chuàng)建從未見(jiàn)過(guò)的聲景，例如雷雨隨著黎明的來(lái)臨逐漸停歇并伴隨著鳥(niǎo)鳴聲。

內(nèi)在機(jī)理

Fugatto 是一個(gè)基礎(chǔ)性生成式 Transformer 模型，其源自該團(tuán)隊(duì)之前在諸多領(lǐng)域的研究成果，例如語(yǔ)音建模、音頻聲音編碼和音頻理解等。

模型的完整版使用了 25 億個(gè)參數(shù)，并在一系列配備 32 塊 NVIDIA Hopper Tensor Core GPU 的 NVIDIA DGX 系統(tǒng)上進(jìn)行了訓(xùn)練。

Fugatto 是由一群來(lái)自印度、巴西、中國(guó)、約旦和韓國(guó)等世界各地的人員共同開(kāi)發(fā)的。他們的通力合作使 Fugatto 的多口音和多語(yǔ)言功能更加強(qiáng)大。

在開(kāi)發(fā)該模型的過(guò)程中，其中一項(xiàng)最困難的工作是生成一個(gè)混合數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集包含了數(shù)百萬(wàn)個(gè)用于訓(xùn)練的音頻樣本。在生成數(shù)據(jù)和指令時(shí)，該團(tuán)隊(duì)采用了多方面的策略，這大大地?cái)U(kuò)展了模型可執(zhí)行的任務(wù)范圍，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了更精準(zhǔn)的性能，并且無(wú)需額外數(shù)據(jù)即可完成新任務(wù)。

這些開(kāi)發(fā)人員還仔細(xì)地研究了現(xiàn)有數(shù)據(jù)集，以揭示數(shù)據(jù)之間的新關(guān)系。整個(gè)工作持續(xù)了一年多。

Valle 提到了兩個(gè)重要時(shí)刻，它們讓團(tuán)隊(duì)意識(shí)到自己走在正確的路上。他說(shuō)：“它第一次根據(jù)提示詞成功地生成音樂(lè)時(shí)，我們都驚呆了。”

后來(lái)，團(tuán)隊(duì)演示了 Fugatto 根據(jù)提示詞而創(chuàng)作出電子音樂(lè)，其中的狗叫聲實(shí)現(xiàn)了與節(jié)拍同步。

“當(dāng)大家捧腹大笑時(shí)，我的心里真的感到很溫暖。”