Co widzisz, kiedy patrzysz na te obrazy? Komórki mikroskopowe, przekroje kości, naczynia krwionośne - wszystkie te struktury biologiczne przypominają sobie. Wszystkie te domysły byłyby błędne.
powiązana zawartość
- Kolonie rosnących bakterii tworzą sztukę psychodeliczną
Na pierwszy rzut oka praca australijskiego artysty generatywnego Jonathana McCabe może wyglądać jak próbka biologiczna zabarwiona psychodelicznymi substancjami chemicznymi, ale nie jest to biologia. Wszystkie te obrazy stworzył za pomocą algorytmów komputerowych opartych na mało znanej biologicznej teorii, w jaki sposób komórki losowo wyrastają w wzory i tworzą porządek w chaosie.
Ale zanim zagłębimy się w biologię teoretyczną, czym właściwie jest sztuka generatywna?
Grafika generatywna jest tworzona za pomocą jakiegoś systemu zewnętrznego (zwykle programu komputerowego lub algorytmu, ale zadziałałyby również reakcje chemiczne), który przetwarza i przekształca początkowe dane wejściowe. Te dane wejściowe mogą być wizualne, statystyczne, a nawet muzyczne - mogą być jedzeniem pozostawionym do gnicia, tworzącym delikatne pierścienie pleśni, a nawet sztucznym kodem DNA używanym do budowy modeli 3D miast. Jeden system może wytwarzać wiele różnych produktów końcowych.
Branie udziału w tworzeniu sztuki poza całkowitą kontrolą artysty wprowadza element zaskoczenia. „Sztuka generatywna może być uzależniająca, z obietnicą, że pojawi się coś dobrego, zważywszy na wystarczające majsterkowanie przy tym procesie”, mówi McCabe. Artyści koncentrują się na wynikach i majstrowaniu przy użyciu algorytmów, aby uzyskać produkt końcowy, który ich satysfakcjonuje - estetycznie, mentalnie, artystycznie itp.
Od 2009 roku McCabe majstruje przy algorytmach opartych na teorii biologicznej zaproponowanej przez informatyka i matematyka Alana Turinga. Choć bardziej znany ze swojej pracy nad sztuczną inteligencją i łamania niemieckiej maszyny kodującej Enigma, Turing interesował się również wzorcami rządzącymi światem przyrody. W 1952 r. Opublikował artykuł zatytułowany „Podstawa chemiczna morfogenezy”, w którym stwierdził, że substancje chemiczne (zwane „morfogenami”) reagują ze sobą i rozprzestrzeniają się przez tkankę, tworząc naturalnie występujące wzory w organizmach złożonych z tysięcy, być może miliardy komórek.
Turing opracował podstawowy model działania takich naturalnych wzorów. Komórka wytwarza substancje chemiczne, które reagują i rozprzestrzeniają się w otoczeniu sąsiednich komórek. Jest związek, który aktywuje reakcję, i taki, który ją wyłącza, „inhibitor”. W zależności od stężenia substancji chemicznej „aktywator” w każdej komórce, możesz dostać plamkę lub pasek, gdy reakcja rozprzestrzenia się w tkance - większy obszar, tym bardziej złożony wzór. Turing opracował formuły matematyczne, aby przewidzieć, w jaki sposób może powstać sześć wzorów w małej kuli komórek.
Łatwo jest zobaczyć, jak taki podstawowy proces może wspierać wzory pigmentów w skórze i łuskach zwierząt, tworząc kakofonię plam i pasków. Badacze modelowali wzory Turinga w muszlach, oczach ryb i pleśni, a nawet wykazali, że teoria Turinga wyjaśnia ewolucję plam lampartowych wraz z wiekiem.
Niektórzy rozszerzają równania Turinga również na trójwymiarowe wzory, na przykład te występujące w rozstawie zębów i rozwoju kończyn. W 2011 roku zespół dostarczył eksperymentalne dowody, że grzbiety w jamie ustnej uformowały się zgodnie z teorią Turinga. (Chemicy z Brandeis University również opublikowali badanie w marcu, używając formuł Turinga do tworzenia struktur 3D w probówkach).
Ponieważ McCabe spędza całe dnie na opracowywaniu algorytmów do tworzenia sztuki, był świadomy dzieła Turinga. Kiedy zaczął dostrzegać charakterystyczne plamy i paski wzorów Turinga w swojej generatywnej grafice, postanowił bawić się swoim kodem. „Zgadłem, że wzory Turinga pojawiały się przypadkowo” - mówi McCabe. Więc oczywiście starał się je wykonać celowo.
Praca Turinga jest naturalnym narzędziem sztuki generatywnej. Aby naśladować układ chemiczny, McCabe opracował programy oparte na tych samych zasadach w celu tworzenia obrazów - z wykorzystaniem pikseli zamiast komórek. Program losowo przypisuje liczbę do każdego piksela, co daje kolor. Tak jak reakcja chemiczna w jednej komórce wpływa na sąsiadów, liczba każdego piksela zmienia się w zależności od otaczających pikseli. „Widziałem zdjęcia zwierząt, zwłaszcza jaszczurek i ryb, które miały dość piękne wzory na swoich ciałach, więc to była inspiracja” - wyjaśnia.
Pierwsze eksperymenty z obrazowaniem McCabe'a były dość podstawowe: czarno-białe kropki i labiryntowe wzory. W końcu, nakładając na siebie dwa, trzy lub więcej procesów Turinga, mógłby stworzyć bardziej złożone wzory - duże paski złożone z małych kropek lub wirów i tęcza kolorów tworzą większy obraz. Są to tak zwane wielkoskalowe wzory Turinga, a McCabe opracował je na dużą skalę. Powiększanie jednego z tych dużych obrazów jest prawie jak podglądanie sieci żywych komórek.
Piękno sztuki generatywnej polega na tym, że nigdy nie wiesz dokładnie, co dostaniesz. W zależności od tego, co lubi lub nie lubi w produkcie końcowym, poprawi algorytm lub połączy elementy różnych algorytmów. „Czasami używam algorytmów genetycznych, w których mam program, który losowo łączy części„ przepisów ”, które doprowadziły do dobrych wyników, prowadząc rodzaj selektywnej hodowli”, mówi McCabe.
Wiele zdjęć wygląda jak opalizujące łuski ryb lub jaszczurek, skóry zwierząt, naczyń krwionośnych, a nawet zabarwione próbki tkanek. McCabe połączył je nawet z algorytmami, które naśladują fizykę przepływającego płynu, tworząc krajobrazy przypominające ocean.
Ale nigdy nie tworzy obrazu z myślą o określonej naturalnej formie, ani nie nazywa swojej pracy. Pozostawia to ich do interpretacji. Widzisz komórkę roślinną lub skorupę żółwia? Ostatecznie McCabe uważa, że to, co widzisz, zależy od ciebie.
