Wat zie je als je naar deze afbeeldingen kijkt? Microscopische cellen, dwarsdoorsneden van botten, bloedvaten - deze biologische structuren komen allemaal te voorschijn. Al die gissingen zouden verkeerd zijn.
gerelateerde inhoud
- Colonies of Growing Bacteria Make Psychedelic Art
Op het eerste gezicht lijkt het werk van de Australische generatieve kunstenaar Jonathan McCabe misschien op biologisch specimen dat is gekleurd met psychedelische chemicaliën voor effect, maar het is geen biologie. Hij maakte al deze afbeeldingen met behulp van computeralgoritmen op basis van een weinig bekende biologische theorie van hoe cellen willekeurig groeien in patronen en orde vormen te midden van chaos.
Maar voordat we ons verdiepen in theoretische biologie, wat is generatieve kunst precies?
Generatief artwork wordt gemaakt met behulp van een soort extern systeem (meestal een computerprogramma of algoritme, maar chemische reacties zouden ook werken) dat de eerste invoer verwerkt en transformeert. Die invoer kan visueel, statistisch of zelfs muzikaal zijn - het kan voedsel zijn dat moet rotten, delicate ringen van schimmel creëren of zelfs een kunstmatige DNA-code die wordt gebruikt om 3D-modellen van steden te construeren. En één systeem kan veel verschillende eindproducten produceren.
Deelnemen aan de creatie van de kunst uit de totale controle van de kunstenaar introduceert een verrassingselement. "Generatieve kunst kan verslavend zijn, met de belofte dat er iets goeds zal verschijnen, als er voldoende aan het proces wordt geknutseld", zegt McCabe. Kunstenaars richten zich op de output en sleutelen aan algoritmen om het eindproduct te krijgen dat hen bevalt - esthetisch, mentaal, artistiek, enz.
Sinds 2009 sleutelt McCabe aan algoritmen op basis van een biologische theorie voorgesteld door computerwetenschapper en wiskundige Alan Turing. Hoewel beter bekend om zijn werk over kunstmatige intelligentie en voor het kraken van de Duitse Enigma-codeermachine, had Turing ook interesse in patronen die de natuurlijke wereld besturen. In 1952 publiceerde hij een artikel getiteld 'De chemische basis van morfogenese', waarin hij stelde dat chemische stoffen ('morfogenen' genoemd) op elkaar reageren en zich door weefsel verspreiden om in de natuur voorkomende patronen in organismen van duizenden, misschien miljarden cellen.
Turing bedacht een basismodel van hoe dergelijke natuurlijke patronen werken. Een cel produceert chemicaliën en die chemicaliën reageren en diffunderen in hun omgeving van aangrenzende cellen. Er is een verbinding die de reactie activeert, en een verbinding die de reactie afsluit, een "remmer". Afhankelijk van de concentratie van de "activator" -stof in elke cel, kunt u een vlek of een streep krijgen als de reactie door het weefsel verspreidt - de hoe groter het gebied, hoe complexer het patroon. Turing bedacht wiskundige formules om te voorspellen hoe zes patronen zich zouden kunnen vormen in een kleine bol van cellen.
Het is gemakkelijk om te zien hoe zo'n basisproces pigmentpatronen in de huid en schubben van dieren zou kunnen ondersteunen, waardoor een kakofonie van vlekken en strepen ontstaat. Onderzoekers hebben Turing-patronen gemodelleerd in schelpen, vissenogen en slijmzwam en hebben zelfs aangetoond dat de theorie van Turing de evolutie van luipaardvlekken met de leeftijd verklaart.
Sommigen breiden de vergelijkingen van Turing uit tot driedimensionale patronen, bijvoorbeeld die gevonden in tandafstand en ledemaatontwikkeling. In 2011 heeft een team experimenteel bewijs geleverd dat de ribbels in de mond van een muis zijn gevormd volgens de theorie van Turing. (Chemici van de Brandeis University publiceerden in maart ook een studie met Turing-formules om ook 3D-structuren in reageerbuizen te maken.)
Omdat McCabe zijn eigen dagen besteedt aan het bedenken van algoritmen om kunst te maken, was hij op de hoogte van het werk van Turing. Toen hij de karakteristieke vlekken en strepen van Turing-patronen in zijn generatieve kunstwerken zag opduiken, besloot hij met zijn code te spelen. "Ik vermoedde dat de Turing-patronen per ongeluk verschenen", zegt McCabe. Dus probeerde hij ze natuurlijk met opzet te maken.
Het werk van Turing is een natuurlijk hulpmiddel voor generatieve kunst. Om een chemisch systeem na te bootsen, bedacht McCabe programma's met dezelfde principes om afbeeldingen te produceren - met behulp van pixels in plaats van cellen. Het programma kent willekeurig een nummer toe aan elke pixel, die een kleur produceert. Net zoals de chemische reactie in één cel zijn buren beïnvloedt, verandert het aantal voor elke pixel op basis van de omringende pixels. "Ik had foto's gezien van dieren, met name hagedissen en vissen, die heel mooie patronen op hun lichaam hadden, dus dat was de inspiratie, " legt hij uit.
McCabe's eerste beeldvormingsexperimenten waren vrij eenvoudig: zwarte en witte stippen en doolhofachtige patronen. Uiteindelijk kon hij door twee of drie of meer Turing-processen op elkaar te leggen meer complexe patronen creëren - grote strepen bestaande uit kleine puntjes of wervelingen en een regenboog van kleuren vormen een groter beeld. Deze worden multi-schaal Turing-patronen genoemd en McCabe is afgestudeerd in het maken ervan op grote schaal. Inzoomen op een van deze grote afbeeldingen lijkt bijna op een netwerk van levende cellen.
Het mooie van generatieve kunst is dat je nooit precies weet wat je krijgt. Afhankelijk van wat hij wel of niet leuk vindt aan het eindproduct, zal hij een algoritme aanpassen of stukjes van verschillende algoritmen combineren. "Soms gebruik ik genetische algoritmen waarbij ik het programma willekeurig delen van 'recepten' laat combineren, die hebben geleid tot goede resultaten en een soort selectieve fokkerij hebben, " zegt McCabe.
Veel van de afbeeldingen zien eruit als iriserende vis- of hagedisschalen, dierenhuid, bloedvaten of zelfs gekleurd weefselmonsters. McCabe heeft ze zelfs gecombineerd met algoritmen die de fysica van stromende vloeistof nabootsen om oceaanachtige landschappen te creëren.
Maar hij maakt nooit een beeld met een specifieke natuurlijke vorm in gedachten, noch noemt hij zijn werk. Dat laat hen open voor interpretatie. Zie je een plantencel of een schildpaddenschild? Uiteindelijk komt McCabe erachter dat wat jij ziet aan jou is.
