Algoritmische Kunst.
Inleiding.
Dit college gaat over beeldgeneratie-algoritmes die opereren,
of zouden kunnen opereren, in de context van de hedendaagse beeldende
kunst. Bijvoorbeeld: algoritmes die kunstwerken genereren. Of:
algoritmes die zelf (meta-)kunstwerken zijn, of als zodanig beschouwd
kunnen worden. Ik doel dus uitdrukkelijk
niet op het gebruik van de computer als hulpmiddel in dienst
van de intuïtieve beslissingen van een menselijke kunstenaar
die individuele beelden produceert.
De positie van de algoritmische kunst binnen
het kader van de Nieuwe Media kan op twee manieren beschouwd worden.
Algoritmische kunst grenst enerzijds aan de high-brow kunst, en
anderzijds aan de interactieve media-technologie: als we een kunstgeneratie-algoritme
parametriseren en de eindgebruiker aan de knoppen laten zitten,
ontstaat er een nieuw interactief "medium" dat mensen
leuk, interessant of nuttig kunnen vinden om te gebruiken. Algoritmische
kunst kan dus beschouwd worden vanuit de "reflectie-esthetiek"
van de moderne museumkunst, maar ook vanuit de "involvement-esthetiek"
van computer-games en paint-programma's.
De algoritmische benadering kan natuurlijk op allerlei media
toegepast worden: plaatjes, animaties, 3-dimensionale
beelden, architectuur, muziek, tekst, of zelfs gezichts-uitdrukkingen
en andere vormen van lichamelijke expressie; en de computer kan
de gegenereerde kunstwerken op allerlei manieren, direct of indirect,
laten zien: via monitor en/of luidsprekers, maar ook via data-projectoren,
plotters, printers, MIDI-instrumenten, spraaksynthesizers, of
spier-besturings-hardware. Om praktische redenen zal ik me
hier concentreren op beeldgeneratie; maar het gaat vooral om de
gebruikte mathematische concepten en computationele methoden,
en die zijn ook in de andere domeinen toepasbaar.
Algoritmische kunst als "meta-kunst".
Het klassieke schilderij is een materieel object,
met allerlei niet expliciet formuleerbare eigenschappen die toch
als essentieel voor de identiteit van het werk beschouwd worden.
Bij algoritmische kunst zit dat anders: aan de output van een
algoritme ligt noodzakelijkerwijs een expliciet, discursief gearticuleerd
schema ten grondslag. De beelden worden niet in hun concrete verschijningsvorm
gecreëerd, maar gespecificeerd op een abstracter niveau.
Algoritmische kunst is "meta-kunst".
Algoritmische beeldende kunst kan allerlei gedaantes
aannemen: de generatie-processen kunnen volautomatisch zijn of
interactief; ze kunnen bedoeld zijn om live te observeren in een
diskotheek of op het internet, of ze kunnen bedoeld zijn om statische
output op te leveren voor galeries en kunstmusea. Maar de kern
van elk kunstgeneratie-algoritme is een mathematische of algoritmische
definitie van een klasse van mogelijke outputs. Die definitie
krijgen we het helderst te zien bij volautomatische beeldgeneratie-algoritmes.
We zullen ons daarom daarop concentreren.
Er kunnen binnen de algoritmische
beeldgeneratie verschillende benaderingen onderscheiden worden,
die zich onderscheiden door de esthetiek die ze belichamen, en
door de mathematische concepten en computationele technieken die
ze gebruiken.
• De structuralistische
benadering, die zijn inspiratie ontleent aan de formele
linguïstiek. In deze benadering implementeert het algoritme
een beeldgrammatica: een mathematische definitie van
een klasse van beelden, die gebaseerd is op een tevoren vastgestelde
analyse van de structuur van die beelden. Het algoritme kan
de beelden in die verzameling dan allemaal opsommen, of willekeurige
elementen eruit selecteren, of de eindgebruiker in staat stellen
de verzameling zelf te exploreren.
• De optimalisatie-benadering,
die geïnspireerd is door de symbolische traditie in de
Kunstmatige Intelligentie. In dit geval modelleert men
kunstgeneratie als een vorm van doelgericht gedrag; het algoritme
moet binnen een zeer grote ruimte van mogelijkheden de optimale
oplossingen zien te vinden. De artistiek interessante kwestie
is dan de formulering van het optimalisatiecriterium. (En de
computationeel interessante kwestie is, hoe de zoekruimte doorvorst
wordt.)
• De emergentie-benadering,
die zijn inspiratie ontleent aan Artificial Life en Chaos-theorie.
In dit geval belichaamt het algoritme een aantal relatief eenvoudige
principes, die door de dynamiek van hun onderlinge interactie
beelden opleveren die in hun structuur juist niet op
een onmiddellijk zichtbare manier met die principes corresponderen.
Door het generatie-proces te observeren kan de beschouwer dan
proberen om toch de relatie tussen het algoritme en de output
te leggen.
• Data-visualisatie.
Kunstgeschiedenis.
Deze cursus demonstreert en analyseert een aantal voorbeelden
van algoritmische kunst in elk van de bovengenoemde genres. Ik
zal dat werk in een historische context plaatsen door ook stil
te staan bij andere soorten "meta-kunstwerken". Want
ook zonder de digitale computer in te zetten kunnen er meer of
minder complexe klasses van beelden gespecificeerd worden, b.v.
door middel van verbale beschrijvingen of mechanische constructies.
In de zestiger jaren van de 20e eeuw zijn er vrij veel kunst-genres
populair geworden waar dit mee aan de hand was. De
hoogtijdagen van het abstract expressionisme en de peinture
informelle waren toen voorbij, en er ontstond bij talrijke
beeldende kunstenaars een diepe onvrede met hun medium: het unieke,
statische, expressieve kunstvoorwerp. Veel van deze kunstenaars
gaven de kunstbeoefening toch niet op, maar gingen de uitdaging
aan om nieuwe soorten kunstwerken uit te vinden die nadrukkelijk
niet uniek, niet statisch of niet expressief
waren. Vaak leidde dit tot kunstwerken op een "meta-niveau",
die je kunt zien als voorlopers van de hedendaagse algoritmische
kunst: kinetische kunst, conceptuele kunst, proces-kunst,
toevalskunst. Het belangrijkste verschil is, dat bij algoritmische
kunst-generatie de klasse van mogelijke uitkomsten mathematisch
vastgelegd is. Bij vormen van meta-kunst die de tussenkomst van
menselijke personen of analoge machines vereisen, is dat meestal
niet het geval.
Software engineering.
In deze cursus zal de nadruk liggen op algoritmische kunst in
de smallere betekenis des woords: beeld-generatie-software die
draait op hedendaagse digitale computers. Het
ontwerpen van dat soort software is geen magie. Net als elk ander
programma, moet een goed werkende beeldgenerator gebaseerd zijn
op welbegrepen computationele principes, en op een mathematische
analyse van het beoogde toepassingsdomein (in dit geval: visuele
waarneming en beeldende kunst). Een aantal mathematische begrippen
en computationele technieken die voor het ontwerp van kunstgeneratie-algoritmes
nuttig zijn gebleken, zal daarom de revue passeren. Deze begrippen
en technieken zijn afkomstig uit informatica, kunstmatige intelligentie,
"artificial life", linguïstiek en cognitie-wetenschap.
Overzicht van de inhoud van de cursus.
Het bovenstaande in acht nemend komen we
tot de volgende sequentie van onderwerpen voor de cursus:
- (Philosophische achtergrond.)
Het esthetische standpunt van de algoritmische kunst (en van de
meta-kunst in het algemeen) is anders dan dat van de expressieve
object-kunst. Hier staan we eerst even bij stil. Dit esthetische
standpunt is niet uitgevonden in de zestiger jaren, maar kan teruggevoerd
worden op de kunst van Marcel Duchamp en de philosophie van Immanuel
Kant.
- Informele Meta-kunst: verbaal gespecificeerde kunstwerken:
"Open Vorm", Concept-Kunst.
- Mathematische
definities. In deze genres specificeert men een klasse van
beelden door middel van een formele definitie, die gebaseerd is
op een expliciete analyse van de gewenste structurele eigenschappen.
Op zo'n definitie kunnen dan verschillende algoritmes gebaseerd
worden, die b.v. de beelden in deze klasse allemaal opsommen,
of er willekeurige elementen uit selecteren, of de eindgebruiker
in staat stellen de klasse zelf te exploreren. De complexiteit
van de definities, en de aard van de relevante mathematische en
computationele technieken, kan nogal verschillen. Bijvoorbeeld:
• Schema's. In de toevalskunst en de minimal
art van de zestiger jaren gebruikt men eenvoudige, gefixeerde
structuren, waarvan men dan de verschillende instantiëringen
selecteert of enumereert. Twee benaderingen: Enumeration,
Chance.
• Grammatica's. Om hiërarchieën
van structuren en deelstructuren te definiëren die zich willekeurig
diep (recursief) kunnen voortzetten, kan men inspiratie ontlenen
aan de zins-grammatica's van de formele
linguïstiek. Een klasse van beelden wordt dan b.v. gedefinieerd
door een stelsel van herschrijfregels (een z.g. beeldgrammatica).
• Algebra's. Een beeld wordt gedefinieerd
door een expressie van een wiskundige beeldbeschrijvingstaal,
die willekeurig complexe beeld-generatie- en beeld-transformatie-operaties
kan bevatten. Deze benadering wordt gebruikt in formele
theorieën over Gestalt-perceptie, en ook in kunst-generatie-algoritmes.
• Artificial Intelligence. Bij schema's,
grammatica's en algebra's kan de specificatie van de aan het eind-resultaat
gestelde eisen rechtstreeks vertaald kan worden in een generatie-algoritme.
Als dat niet het geval is, wordt beeldgeneratie een kwestie van
problem-solving, of van search in een zeer grote
ruimte van mogelijkheden. Om dat te doen, moeten technieken uit
de Kunstmatige Intelligentie ingezet
worden. Binnen die benadering past ook een bepaalde tak van Artificial
Life technieken: de genetische
algoritmes. Afhankelijk van het optimaliserings-criterium
kan er dan sprake zijn van gesimuleerde evolutie of van
eenvoudige aanpassing aan de wensen van de eindgebruiker.
- Physieke
processen.
Bewegende kunstwerken doorlopen vaak een groot of zelfs
oneindig aantal configuraties. Kinetische
kunst kan dus als een vorm van "meta-kunst" beschouwd
worden, en is soms ook expliciet zo bedoeld. (Toch zijn in dit
geval de individuele configuraties niet altijd van primair belang:
het is vooral de aard van de beweging die bepalend is voor wat
de beschouwer ervaart.)
Automatische teken- en schilder-machines
creëren kunstwerken doordat hun bewegingen physieke sporen
nalaten: een soort "toegepaste kinetische kunst" die
afzonderlijke bespreking verdient.
- Computationele simulaties.Het computationele analogon
van de kinetische kunst zou je simulatie-kunst kunnen noemen:
algoritmes die sequenties van (visualiseerbare) toestanden genereren,
waarbij elke toestand volgens bepaalde wetten uit de vorige voortkomt.
De meeste algoritmes uit de sfeer van Artificial Life horen
bijvoorbeeld tot deze categorie. In dit geval belichaamt het algoritme
vaak een aantal relatief eenvoudige principes, die door de dynamiek
van hun onderlinge interactie beelden opleveren die in hun structuur
helemaal niet op een onmiddellijk zichtbare manier met
die principes corresponderen. (Emergentie.) Drie belangrijke
categorieën op dit gebied zijn:
• Simulatie
van beweging (klassieke mechanica, groepsdynamica).
• Simulatie
van locale interactieprocessen tussen cellen (cellulaire
automaten).
• Simulatie
van groeiprocessen (Lindenmayer-systemen).
Articles about Algorithmic Art
Herbert Brun: "...
to hold discourse --- at least --- with a computer ..."
(1973)
Manfred Dworschak: "Manfred
Mohr ist ein Purist unter den Computerkünstlern" DIE
ZEIT, October 11, 1996.
George Legrady: Approximating
Reality with Interactive Algorithmic Art. UCSB, 2001.
Rafael Lozano-Hemmer:
"Perverting Technological Correctness". LEONARDO, Vol. 29,
No. 1, pp. 5-15, 1996.
Frieder Nake: "Einmaliges und Beliebiges,"
1995, Freie Universität Berlin. (Systematic and historical
perspective by one of the pioneers.)
David Pescovitz: "Generative
Art," Wired Magazine, 4-1998. (Popular summary.)
Algorithmic Art Anthologies
Links about Art and Science
Art
and Physics at the University of Hong Kong. Exam.
International Society of the
Arts, Mathematics and Architecture
Visual Mathematics
and Mathematical Art. (Cf.: Group-theoretical perspective.
Leyton e.d.)
[Some links suggested by Marga Landini
and Chuntug Taguba.]
|
Table
of Contents "Algorithmic Art & A.I."