Hvad ser du, når du ser på disse billeder? Mikroskopiske celler, tværsnit af knogler, blodkar - disse biologiske strukturer springer hele tiden rundt. Alle disse gætte ville være forkert.
Relateret indhold
- Kolonier af voksende bakterier laver psykedelisk kunst
Ved første øjekast ser værket af den australske generative kunstner Jonathan McCabe muligvis ud som biologisk prøve, der er farvet med nogle psykedeliske kemikalier til virkning, men det er ikke biologi. Han skabte alle disse billeder ved hjælp af computeralgoritmer baseret på en lidt kendt biologisk teori om, hvordan celler tilfældigt vokser til mønstre og danner orden midt i kaos.
Men inden vi går i dybden i teoretisk biologi, hvad er egentlig generativ kunst?
Generative illustrationer er lavet ved hjælp af en slags udvendigt system (normalt et computerprogram eller en algoritme, men kemiske reaktioner fungerer også), der behandler og transformerer de første input. Disse input kan være visuelle, statistiske eller endda musikalske - de kan være mad, der overlades til at rådne, skabe sarte ringe af skimmel, eller endda en kunstig DNA-kode, der bruges til at konstruere 3D-modeller af byer. Og et system kan producere en masse forskellige slutprodukter.
At tage en del af skabelsen af kunsten ud af kunstnerens totale kontrol introducerer et element af overraskelse. ”Generativ kunst kan være vanedannende med løftet om, at noget godt vil dukke op, hvis man får nok til at klemme til processen, ” siger McCabe. Kunstnere fokuserer på output og tænker på algoritmer for at få det slutprodukt, der tilfredsstiller dem - æstetisk, mentalt, kunstnerisk osv.
Siden 2009 har McCabe kløet med algoritmer baseret på en biologisk teori foreslået af computerforsker og matematiker Alan Turing. Selvom Turing var bedre kendt for sit arbejde med kunstig intelligens og for at revne den tyske Enigma-kodningsmaskine, havde Turing også en interesse i mønstre, der styrer den naturlige verden. I 1952 udgav han et papir med titlen "Det kemiske grundlag for morfogenese", hvor han fremførte, at kemiske stoffer (kaldet "morfogener") reagerer med hinanden og spreder sig gennem væv for at skabe naturligt forekommende mønstre i organismer bestående af tusinder, måske milliarder celler.
Turing kom med en grundlæggende model for, hvordan sådanne naturlige mønstre fungerer. En celle producerer kemikalier, og disse kemikalier reagerer og diffunderer i deres omgivelser hos naboceller. Der er en forbindelse, der aktiverer reaktionen, og en der lukker den ned, en "hæmmer." Afhængigt af koncentrationen af "aktivator" -kemikaliet i hver celle, kan du muligvis få en plet eller en stribe, da reaktionen diffunderer over vævet - større område, jo mere komplekst er mønsteret. Turing udtænkte matematiske formler for at forudsige, hvordan seks mønstre kan dannes i en lille cellekugle.
Det er let at se, hvordan en sådan grundlæggende proces kan understøtte pigmentpatters i dyrehud og vægte og skabe en kakofoni af pletter og striber. Forskere har modelleret Turing-mønstre i muslingeskaller, fiskeøjne og slimform og har endda vist, at Turing's teori forklarer udviklingen af leopardpletter med alderen.
Nogle udvider Turing's ligninger til tredimensionelle mønstre, fx dem, der findes i tandafstand og lemudvikling. I 2011 leverede et team eksperimentelt bevis for, at ryggen i en muses mund dannede sig efter Turing's teori. (Kemikere ved Brandeis University offentliggjorde også en undersøgelse i marts ved hjælp af Turing-formler til at fremstille 3D-strukturer i prøverør også.)
Fordi McCabe bruger sine egne dage på at udtænke algoritmer til at skabe kunst, var han opmærksom på Turing's arbejde. Da han begyndte at se de karakteristiske pletter og striber af Turing-mønstre dukke op i hans generative kunst, besluttede han at lege med sin kode. ”Jeg gættede, at Turing-mønstrerne optrådte ved et uheld, ” siger McCabe. Så naturligvis prøvede han at få dem med vilje.
Turing's arbejde er et naturligt værktøj til generativ kunst. For at efterligne et kemisk system udtænkte McCabe programmer styret af de samme principper til at producere billeder - ved hjælp af pixels i stedet for celler. Programmet tildeler tilfældigt et tal til hver pixel, der producerer en farve. Ligesom den kemiske reaktion i en celle påvirker dens naboer, ændres antallet for hver pixel baseret på de omgivende pixels. ”Jeg havde set billeder af dyr, især firben og fisk, der havde ret smukke mønstre på deres kroppe, så det var inspiration, ” forklarer han.
McCabes første billeddannelseseksperimenter var ganske grundlæggende: sorte og hvide prikker og labyrintlignende mønstre. Til sidst kunne han ved at lægge to eller tre eller flere Turing-processer oven på hinanden skabe mere komplekse mønstre - store striber bestående af små prikker eller virvler og en regnbue med farver danner et større billede. Disse kaldes flerskala Turing-mønstre, og McCabe er uddannet til at skabe dem i stor skala. At zoome ind på et af disse store billeder er næsten som at kigge ind i et netværk af levende celler.
Skønheden ved generativ kunst er, at du aldrig ved nøjagtigt, hvad du får. Afhængig af hvad han kan lide eller ikke kan lide ved slutproduktet, justerer han en algoritme eller kombinerer stykker af forskellige algoritmer. ”Nogle gange bruger jeg genetiske algoritmer, hvor jeg har programmet tilfældigt og kombinerer dele af 'opskrifter', som har ført til gode output og udfører en slags selektiv avl, " siger McCabe.
Mange af billederne ser ud som iriserende fisk eller firbenstørrelse, dyrehud, blodkar eller endda pletterede vævsprøver. McCabe har endda kombineret dem med algoritmer, der efterligner fysikken i flydende væske for at skabe havlignende landskaber.
Men han fremstiller aldrig et billede med en bestemt naturlig form i tankerne, og han titler heller ikke sit arbejde. Det giver dem åbne for fortolkning. Ser du en plantecelle eller en skildpaddeskal? I sidste ende taler McCabe, at det, du ser, er op til dig.
