IM120 Artificial Life Art BLOK2 Východiská a perspektívy umenia umelého života PS 2014 TEORIE INTERAKTIVNÍCH MÉDIÍ Mgr. Martina Ivičič 2. BLOK: OSNOVA •1. Historické precedenty v prírodných vedách • a evolučných teóriách: • Vplyvy mechanicizmu, organicizmu a genocentrizmu • •2. Historické technologické precedenty: •Pohyb a snahy o jeho mimézu: •Behaviorálna kinetická socha, automaty •Automata: prehistória •Informačná a generatívna estetika •Algoritmus •Von Neumann – Princíp samoreprodukcie strojov , bunkové automaty •Lindenmayerove systémy • •3 Historické umelecké precedenty: •Formálne analógie medzi umením a prírodou •Prepojenie prírodnej formy a systematizácie: európska avantgarda Paul Klee, K. Malevič • Historické precedenty v oblasti prírodných vied a evolučných teórií •„konštrukčný prístup“ •Späť k mechanicizmu? •Mechanicizmus alebo mechanizmus je filozofický smer, podľa ktorého možno všetko dianie vysvetliť pomocou zákonov mechaniky. •chápe svet a celú skutočnosť ako stroj •Každé dianie/pohyb je výsledkom pôsobenia mechanických síl •Démokritos (atomizmus: svet ako skladačka) • • René Descartes (1596-1650 •lat. Cartesius •Filozof, zakladateľ modernej matematiky •Rozprava o metóde (1637) •Treatise of Man (1662) •Skúma aj biologické problémy: Mechanika pohybu srdca, obeh krvi, trávenie... • • „I suppose the body to be just a statue or a machine made of earth“ • René Descartes •Vytvoril metódu analytického myslenia : • rozloženie zložitých javov na časti – aby sme z ich vlastností pochopili chovanie celku •„ svet na súčiastky“ • •Jeho rétoriku používali biológovia k popisu telesných funkcií • •Živočíchy sú však naďalej stroje Galileo Galilei (1564-1642) •Zakladateľ modernej mechaniky •Rozvinul myšlienky kinematiky •Obmedzil vedu na štúdium čisto merateľných/kvantifikovateľných javov • •„ Galileov program nám ponúka mŕtvy svet“ • (R.D. Laing) • •„svet ako perfektný stroj konajúci podľa zákonov matematiky“ Isaac Newton (1643-1727) • •Philosophiae naturalis principia mathematica 1687. •Metóda: na základe pohybových javov preskúmať prírodné sily a potom použiť tieto sily k vysvetleniu ďalších javov •Newtonovská mechanika ako vrcholný čin •vedy 17.storočia. • • Julien Offray de La Mettrie (1709-1751) •Fr. Filozof •Človek stroj (1748) •... prírodné a strojové sú rovnakej substancie •Dokonca duševné javy vykladá pomocou mechaniky •Lebo myslenie nie je prejav ducha, ale je jednou z funkcií tela • H:\ALA TIM\BLOK 2\boreli.gif Giovanni Alphonso Borelli (1608-1679) •O pohybe zvierat (1680) •/otec biomechaniky/ •De Motu Animalum− •využitie matematiky,fyziky a anatómie •pri štúdiu pohybu, najmä zvierat • H:\ALA TIM\BLOK 2\borelli.jpg Nemecká biológia na prelome 18. a 19. storočia: J.W. Goethe •Organicizmus •Vidí vesmír a jeho časti ako organický celok-organizmus •„Celok je viac než len súčet jeho jednotlivých častí“ • • Počiatky morfológie •Náuka o tvaroch organizmov a ich orgánov •Básnici i filozofi sa sústredia na povahu organických foriem •Johann Wolfgang von Goethe ( 1749 Frankfurt n/Mohanom - 1832 Weimar) •Okrem lit.činnosti aj pozorovateľ prírody- botanik, anatóm...... • •ako prvý použil pojem „morfológia“ pri štúdiu biologickej formy z dynamického a vývojového hľadiska (metamorfóza) • • Johann Wolfgang von Goethe goethe_ginkgo.jpg 1790 J.W. Goethe: Metamorphose der Pflanzen metamorphose.jpg Nemecká biológia na prelome 18. a 19. stor. •Porozumenie organickej forme •Immanuel Kant (1790) •Kritika súdnosti: „Organizmus je organizovanou i sebaorganizujúcou sa entitou) • •= SAMOORGANIZÁCIA ako prirodzená povaha živých organizmov • Romantizmus: príroda ako harmonický celok • Francúzska biológia 18. a 19. stor. • JEAN-BAPTISTE LAMARCK (1744–1829) •- formuloval prvú evol. teóriu pred Darwinom • H:\ALA TIM\BLOK 2\lamarck_žirafa.jpg H:\ALA TIM\BLOK 2\lamarck Anglická biológia 19.stor. •CHARLES DARWIN (1809-1882) •http://www.youtube.com/watch?v=dl5kgkHDEo4 • • 1859 O pôvode druhov prirodzeným výberom, alebo uchovávanie zvýhodnených rás v boji o život. • •Biologická evolučná teória / teória evolúcie / descendenčná teória Origin_of_Species_title_page.jpg Darwinove pinky 3 princípy Darwinovej teórie •Organizmy sa rozmnožujú geometrickým radom • (ale len málo prežije do dospelosti) • •Jedince v populácií sú odlišné a dochádza k boju o život – prežijú len lepšie prispôsobené organizmy • •Dochádza k prirodzenému výberu 20. storočie: Neodarwinizmus •Darwinova teória + genetika a molekulárna biológia •Teória mutácií: tie sú zdrojom variability a sú náhodné •Vznik mutácií ako hlavný motor evolúcie. • •Neodarwinovská syntéza : •Zjednotená predstava o molekulárnej hybnej sile evolúcie a o procesoch prirodzeného výberu takto vzniknutých variantov James Watson, Francis Crick •Odhalenie trojrozmernej štruktúry DNA 1953 Genocentrizmus •Richard Dawkins: - Sebecký gén (1976) •Evolučný biológ, etológ, zoológ •Ateista (kniha Boží blud 2006) •objektom selekcie nie sú jedince, ale gény. •http://www.youtube.com/watch?v=C2I8f4lpBLU • •„nice guys finish first •https://www.youtube.com/watch?v=BA4dZ6NVNbk • Dawkins- odporca cirkvi funny-catholic-quotes.jpg 2.Historické technologické precedenty •Pohyb a snahy o jeho mimézu: •Behaviorálna kinetická socha •Prečo kinetická a prečo behaviorálna? • • •Pohyb – správanie- interakcie živých systémov • • Kinematický •Gr. cinema (κίνημα - pohyb) / •Pôvod zo slova cino (hýbať sa; κινώ). • •Andre Amper (1775-1836): Essai sur la philosophie des sciences •štúdium pohybu mimo silu objektu – •1834 Kinematika /geometria čistého pohybu • • ====TEORETICKÝ POHYB===== • • Kinematika vs. Kinetika •Kinematika – teoretická, abstraktná •Skulptúra realizovaná vo VR • •Kinetika – v reálnom svete, fyzické predmety pohybované vonkajšou silou, pátranie po príčinách vzniku pohybu •Fyzická skulptúra • • Frank Popper: kinetic arts Mobiles-Stabiles-and-Sculptures-by-Alexander-Calder-1.jpg Kinetická socha •Alexander Calder : •„The next step in sculpture is motion“ • • • • •Historické technologické •precedenty AL : automaty Literárno-mytologická tradícia mariametropolis1927.jpg • •Fritz Lang: Metropolis 1927 •(transformácia Márie) • • golem.jpg 220px-Mary_shelleys_frankenstein_ver2.jpg Technologická tradícia •Hero of Alexandria: pneumatic+hydraulic automata, Pneumatic theatre • •17. – 18. stor. mechanické modely fungovania ľudského tela • Jacques de Vaucanson: Digesting Duck 1738 • vaucansonduckwitharrows.jpg Wolfgang von Kempelen: Turk The-Turk-443x400.jpg Turk-Automaton.gif Jaquet Droz: The writer, the musician and the draughtsman 1770 • • swiss-automata.jpg droz.jpg INFORMAČNÁ ESTETIKA • Od materiálneho hľadiska k nemateriálnemu – „dematerializácia tela Informačná estetika •Simulovanie evolučného procesu nachádzame v generatívnom umení •Princíp náhodnosti a nepredvídateľnosti • •Pôvod: estetická škola Maxa Benseho Informácia ako kľúčový koncept estetiky •Priemyselná revolúcia- potreba riadenia – vznik kybernetiky • •Prvá teoretická štúdia o analýze kontroly, riadenia a mechanizme spätnej väzby je už z roku 1868 od Clerka Maxwella: «On Governors» . • •1948: A Mathematical Theory of Communicatiom. Claude E. Shannon a Warren Weaver - teória komunikácie. • • • Informácia ako kľúčový koncept estetiky •1957 Max Bense: Informačná estetika » generatívna estetika •„umelecké diela sú disponujú a sprostredkujú estetickú informáciu“ • •Generatívna estetika =Zladenie všetkých postupov a pravidiel tak, aby daný stroj bol schopný generovať ďalšie estetické stavy“ • •Abraham André Moles: „počítač ako kreatívny generatívny nástroj “ • ESTETIKA MATEMATICKÝCH ÚLOH • • •„The big three N’s” • (Michael Noll, Frieder Nake, Georg Nees) • H:\ALA TIM\BLOK 2\noll_quadratic.jpg ESTETIKA MATEMATICKÝCH ÚLOH •Michael Noll: •„počítač je inteligentný partner schopný tvoriť“ • 1964 , M. Noll: Piet Mondrian vs. IBM 7094 H:\ALA TIM\BLOK 2\noll-all-artworks-4-computer-patterns-with-lines--dam-11493-gUmmn-de-2.jpg Hardware: IBM 7094 computer General Dynamics SC-4020 microfilm plotter. Michael Noll •Začiatkom 60-tych rokov vytvoril v Bell Laboratories prvý počítačovo-generovaný balet: •http://www.youtube.com/watch?v=uLU2hIV7n_I • •Noll mal vôbec prvú výstavu počítačovo generovaných prác v Howard Wise Gallery v NY: Michael Noll, 1967 Frieder Nake: Polygonzüge 1965 polygonzuge.jpg •Počítač ako generátor procesu umeleckej tvorby. • •Computer Generated Art by Frieder Nake (Zuse Z64 •http://www.youtube.com/watch?v=TV1iol35fHg • •Frieder Nake: algorithmic computer art •http://www.youtube.com/watch?v=e4_aOTtR9Wc&feature=related •(ZKM in Karlsruhe) • Georg Nees: 23Ecke, 1964 nees.jpg Generatívna estetika: •Manfred Mohr, Frieder Nake, Georg Nees Charles Csuri, Vera Molnar, John Whitney, Michaël Gaumnitz, Edward Zajec, Helaman Ferguson, Jean-Pierre Hebert, Ken Musgrave a Roman Verostko. • • 1960´ Algoritmické umenie •Roman Verostko (1929) •„ALGORISTS“ •„writing the score for drawing“ • •dáva do súvisu počítačové umenie a biologické fenomény. • •„Softvér pripomína genotyp, pretože je to kód alebo kľúč k tvorbe a je schopný vytvárať celé množiny nových entít, pričom každá sa stáva jedinečnou“ • http://www.verostko.com/algorist.html Roman Verostko •“Epigenetic art: software as genotype“ 1988 • •„Clearly any coded procedure that has all the information necessary for generating an art form could be viewed as epigenetic. The more general term used recently is generative art“. • • • • • • • •Karl Sims: Galapagos H:\ALA TIM\BLOK 2\sims.jpg algorists algorists-V&A-feb2010-w.jpg Mark Wilson, Manfred Mohr, Roman Verostko Frieder Nake Helaman Ferguson: Four Canoes 1997 Helaman Ferguson.jpg http://www.stthomas.edu/mathematics/fourcanoes.html Algoritmus •Postup pri pálení pálenky: •zozbieraj ovocie •ovocie uprav •ulož ovocie do nádob •ovocie nechaj prekvasiť •ak je ovocie dostatočne prekvasené, tak pridaj kvasinky a nechaj ich pôsobiť, ak nie pokračuj v bode 4. •destiluj •ak si spokojný s obsahom alkoholu v destiláte, nalej destilát do sudu a nechaj vyzrieť ak nie pokračuj v bode 6. •ponúkni pálenkou kamarátov • • •Zdroj: http://cec.truni.sk/zajacova/2010_ZP_Java/index.html • Dôraz na proces(uálnosť) •Samo-reprodukcia-generatívnosť-umelá evolúcia-emergencia = PROCES • •1967 Roy Ascott: Behaviourables and Futuribles: •„When art is a form of behaviour, software predominates over hardware in the creative sphere. Process replaces product in importance, just as system supersedes structure“. •R.Ascott: 1969-70 Change Paintings • Ascott9-change01.jpg H:\ALA TIM\BLOK 2\obr\Ascott7-change02-.jpg H:\ALA TIM\BLOK 2\obr\Ascott11-change03-.jpg •Ascott: Behaviourist Art and the Cybernetic Vision (1967) •Počítač ako nástroj rozšírenia mysle (ak sa použije v interakcií s človekom) •dôraz na správanie (behaviour) a vytváranie • pravdepodobnostných štruktúr. •„Takáto tvorba by sa podobala biologickému modelovaniu. Inými slovami, umelecké dielo by sa mohlo vyvíjať pomocou schopnosti rásť.“ John von Neumann •samoreprodukcia strojov, bunkové automaty • •samo-reprodukcia ako principiálne najspoľahlivejší systém univerzality. •Neumann sa snažil dokázať, že stroj je schopný sa rozmnožovať sa -vytvárať vlastné funkčné kópie • •Universal Constructor •von Neumann, J. (1966). In A. Burks (Ed.), The theory of self–reproducing automata. Urbana: University of Illinois Pres • • Von Neumann: Universal constructor neumann_self replicator.png CELULÁRNE (BUNKOVÉ) AUTOMATY • •určitý typ fyzikálneho modelu reálnej situácie •Buď reálny prístroj, väčšinou však počítačový algoritmus (program). •CA = sieťky buniek, kde každá bunka má určitý počet stavov (on- off/ 01/žije-nežije). • • Celulárne automaty •dynamické systémy, u ktorých sú priestor a čas diskrétne. •pozostáva z n-dimenzionálneho reťazca (poľa) buniek– hranica (cyklus, toroid) – z ktorých každá môže byť v jednom z konečného počtu stavov. •stavy sa menia synchrónne v diskrétnych tikoch podľa lokálneho pre všetky bunky identického interakčného pravidla •stav každej bunky je ovplyvnený aktuálnym stavom susedných buniek. • CELULÁRNE (BUNKOVÉ) AUTOMATY •John Horton Conway: Game of Life 1970 •http://www.bitstorm.org/gameoflife/ • • • • • • • •http://www.emergentuniverse.org/#/life • • cellular.gif •Bunkové pravidlá: • zrod - v okolí prázdneho políčka sú práve tri bunky ("trojpohlavné" rozmnožovanie) •prežitie - v okolí bunky sú dve alebo tri ďalšie bunky. •uhynutie - v okolí bunky je 0, 1, 4, 5, 6, 7 alebo 8 ďalších buniek • Langtonove Q-slučky •zostrojil neporovnateľne jednoduchšiu verziu samoreprodukujúceho sa 2D CA •Q-loops, označované niekedy tiež SR-loops = Self Reproducing loops). • • •Počet reálne použitých pravidiel (z celkového počtu 85=32K) bol 219. V slučke (obr. 6) sa pohybuje dookola informácia 70 70 70 70 70 70 40 40 (jednotky z informačnej cesty sú v tomto zápise kvôli prehľadnosti nahradené medzerami). •https://www.youtube.com/watch?v=2iDc4C6vbcc • • • • • • • •https://www.youtube.com/watch?v=2iDc4C6vbcc • G:\ALA 2013\BLOK 2\obr\qloops.png motivácia •Lepšie pochopenie fungovania života samotného, prechod ku mnohobunkovým organizmom. •Možnosť extrapolovať dané výsledky na umelé systémy v ekonomike, experimentálnej fyzike, sociológii, logistike atď. • LINDENMAYEROVE SYSTÉMY •Aristid Lindenmeyer (1925 – 1989) •maďarský biológ 1968 L-systems •špeciálny typo celulárnych automatov, tzv. dynamický celulárny automat •http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e28_3/lsys.html#FGI • • H:\ALA TIM\BLOK 2\obr\Lsystem.JPG H:\ALA TIM\BLOK 2\obr\lindenmayer.jpg •„Lindenmayerove systémy sú historicky asi prvým návrhom ako uchopiť v pojmosloví • informatiky fenomén biologického rastu a na druhej strane sa ukázali ako mimoriadne účinný nástroj automatického generovania vizuálne prekvapivo podmanivých, od skutočných živých rastlín temer nerozoznateľných štruktúr“ • • • (Kelemen 2005) •Biological Modeling and Visualization research group , University Calgary •Vizualizácia rastových procesov rastlín •skúmajú proces samo-organizovania a simulácie rastu modelov rastlín a stromov • •http://algorithmicbotany.org/papers/#webdocs •http://www.youtube.com/watch?v=gHAqJY48p3Y 3. Historické umelecké precedenty: Formálne analógie medzi umením a prírodou •Európska avantgarda : prepojenie prírodnej formy a systematizácie • •Paul Klee: Ways of Nature Study (1923) študoval štruktúru a rast listu • “For the artist communication with nature remains the most essential condition. The artist is human; himself nature; part of nature within natural space.” • •in: Paul Klee: Paedagogical Sketchbook. Bauhaus Books, 1925. s. 7. • • • •Paul Klee: •Gestalt: ‘the way that leads to form’, with an emphasis on the path rather than the form itself. • • •„ A line is a dot that went for a walk. „ • Paul Klee's Enchanted Garden Kasimir Malevich •organizmus ako východiskový bod pre umenie •Dokonalá štruktúra s vlastnou autonómiou / „technický organizmus“ •Absolútne umenie = nekonečné generatívne premeny reality • •