Hva ser du når du ser på disse bildene? Mikroskopiske celler, tverrsnitt av bein, blodkar - disse biologiske strukturer er det hele våren å tenke på. Alle disse gjettene ville være feil.
Relatert innhold
- Colonies of Growing Bacteria Make Psychedelic Art
Ved første øyekast kan arbeidet til den australske generative kunstneren Jonathan McCabe se ut som biologisk eksemplar farget med noen psykedeliske kjemikalier for effekt, men det er ikke biologi. Han skapte alle disse bildene ved hjelp av datamaskinalgoritmer basert på en lite kjent biologisk teori om hvordan celler tilfeldig vokser til mønstre og danner orden midt i kaos.
Men hva er generativ kunst før vi går inn i teoretisk biologi?
Generative kunstverk er laget ved hjelp av et slags system utenfor systemet (vanligvis et dataprogram eller algoritme, men kjemiske reaksjoner vil også virke) som behandler og transformerer innganger. Disse innspillene kan være visuelle, statistiske eller til og med musikalske - de kan være mat igjen å råtne, lage delikate muggringer, eller til og med en kunstig DNA-kode som brukes til å konstruere 3D-modeller av byer. Og ett system kan produsere mange forskjellige sluttprodukter.
Å ta en del av skapelsen av kunsten ut av kunstnerens totale kontroll introduserer et element av overraskelse. "Generativ kunst kan være vanedannende, med løftet om at noe godt vil dukke opp, gitt nok tinning med prosessen, " sier McCabe. Artister fokuserer på utdataene og snakker med algoritmer for å få sluttproduktet som tilfredsstiller dem - estetisk, mentalt, kunstnerisk osv.
Siden 2009 har McCabe pinglet med algoritmer basert på en biologisk teori foreslått av informatiker og matematiker Alan Turing. Selv om Turing var bedre kjent for sitt arbeid med kunstig intelligens og for å sprekke den tyske Enigma-kodemaskinen, hadde Turing også interesse for mønstre som styrer den naturlige verden. I 1952 publiserte han en artikkel med tittelen "The Chemical Base of Morphogenesis, " der han antydet at kjemiske stoffer (kalt "morfogener") reagerer med hverandre og spredte seg gjennom vev for å skape naturlig forekommende mønstre i organismer som består av tusenvis, kanskje milliarder celler.
Turing kom med en grunnleggende modell for hvordan slike naturlige mønstre fungerer. En celle produserer kjemikalier, og disse kjemikaliene reagerer og diffunderer i omgivelsene til naboceller. Det er en forbindelse som aktiverer reaksjonen, og en som slår den av, en "hemmer." Avhengig av konsentrasjonen av "aktivator" -kjemikaliet i hver celle, kan du få et sted eller en stripe når reaksjonen diffunderer over vev - større område, jo mer sammensatt mønster. Turing utviklet matematiske formler for å forutsi hvordan seks mønstre kan danne seg i en liten sfære av celler.
Det er lett å se hvordan en slik grunnleggende prosess kan underbygge pigmentplater i dyrehud og -skala, og skape en kakofoni av flekker og striper. Forskere har modellert Turing-mønstre i skjell, fiskeøyne og slimform, og har til og med vist at Turing's teori forklarer utviklingen av leopardflekker med alderen.
Noen utvider Turing's ligninger til tredimensjonale mønstre, for eksempel de som er funnet i tannavstand og lemutvikling. I 2011 ga et team eksperimentelle bevis for at ryggene i en muses munn dannet seg i henhold til Tirings teori. (Kjemikere ved Brandeis University publiserte også en studie i mars med bruk av Turing-formler for å lage 3D-strukturer i prøverør også.)
Fordi McCabe bruker sine egne dager på å utvikle algoritmer for å lage kunst, var han klar over Tirings verk. Da han begynte å se de karakteristiske flekkene og stripene av Turing-mønstre dukke opp i sitt generative kunstverk, bestemte han seg for å leke med koden sin. "Jeg gjettet at Turing-mønstrene dukket opp ved et uhell, " sier McCabe. Så naturlig nok prøvde han å lage dem med vilje.
Turings arbeid er et naturlig verktøy for generativ kunst. For å etterligne et kjemisk system, utarbeidet McCabe programmer styrt av de samme prinsippene for å produsere bilder - ved å bruke piksler i stedet for celler. Programmet tildeler tilfeldig et tall til hver piksel, som produserer en farge. Akkurat som den kjemiske reaksjonen i en celle påvirker naboene, endres tallet for hver piksel basert på de omkringliggende pikslene. "Jeg hadde sett bilder av dyr, spesielt øgler og fisker, som hadde ganske vakre mønstre på kroppene, så det var inspirasjonen, " forklarer han.
McCabes første billedeksperiment var ganske grunnleggende: svarte og hvite prikker og labyrintlignende mønstre. Etter hvert, ved å legge to eller tre eller flere Turing-prosesser oppå hverandre, kunne han lage mer komplekse mønstre - store striper bestående av små prikker eller virvler og en regnbue med farger danner et større bilde. Disse kalles flerskala Turing-mønstre, og McCabe har uteksaminert seg for å skape dem i stor skala. Å zoome inn i et av disse store bildene er nesten som å kikke inn i et nettverk av levende celler.
Det fine med generativ kunst er at du aldri vet nøyaktig hva du får. Avhengig av hva han liker eller ikke liker med sluttproduktet, justerer han en algoritme eller kombinerer deler av forskjellige algoritmer. "Noen ganger bruker jeg genetiske algoritmer der jeg har programmet tilfeldig å kombinere deler av 'oppskrifter', som har ført til gode resultater og gjør en slags selektiv avl, " sier McCabe.
Mange av bildene ser ut som iriserende fisk eller øgle skala, dyrehud, blodkar eller til og med flekker av vevsprøver. McCabe har til og med kombinert dem med algoritmer som etterligner fysikken i flytende væske for å skape havlignende landskap.
Men han lager aldri et bilde med en bestemt naturlig form i tankene, og har heller ikke tittelen på verkene sine. Det lar dem være åpne for tolkning. Ser du en plantecelle eller et skilpaddeskall? Til syvende og sist regner McCabe at det du ser er opp til deg.
