Was sehen Sie, wenn Sie sich diese Bilder ansehen? Mikroskopische Zellen, Knochenquerschnitte, Blutgefäße - all diese biologischen Strukturen kommen einem in den Sinn. All diese Vermutungen wären falsch.
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Auf den ersten Blick mag die Arbeit des australischen Generationskünstlers Jonathan McCabe wie ein biologisches Präparat aussehen, das mit einigen psychedelischen Chemikalien befleckt ist, aber es ist keine Biologie. Er schuf all diese Bilder mit Hilfe von Computeralgorithmen, die auf einer wenig bekannten biologischen Theorie basieren, wie Zellen im Chaos zufällig zu Mustern und Ordnung wachsen.
Was genau ist generative Kunst, bevor wir uns mit theoretischer Biologie befassen?
Generative Grafiken werden mit Hilfe eines externen Systems (normalerweise ein Computerprogramm oder ein Algorithmus, aber chemische Reaktionen funktionieren auch) erstellt, das anfängliche Eingaben verarbeitet und umwandelt. Diese Eingaben können visuell, statistisch oder sogar musikalisch sein - sie können Lebensmittel sein, die verrotten, zarte Schimmelringe bilden, oder sogar ein künstlicher DNA-Code, der zum Erstellen von 3D-Modellen von Städten verwendet wird. Und ein System kann viele verschiedene Endprodukte produzieren.
Die Teilnahme an der Kreation der Kunst außerhalb der totalen Kontrolle des Künstlers bringt ein Element der Überraschung mit sich. "Generative Kunst kann süchtig machen, mit dem Versprechen, dass etwas Gutes auftaucht, wenn man genug daran bastelt", sagt McCabe. Künstler konzentrieren sich auf die Ausgabe und basteln an Algorithmen, um das Endprodukt zu erhalten, das sie zufriedenstellt - ästhetisch, mental, künstlerisch usw.
Seit 2009 bastelt McCabe an Algorithmen, die auf einer biologischen Theorie des Informatikers und Mathematikers Alan Turing basieren. Obwohl Turing für seine Arbeiten zur künstlichen Intelligenz und zum Knacken der deutschen Enigma-Codierungsmaschine besser bekannt ist, interessierte er sich auch für Muster, die die natürliche Welt beherrschen. 1952 veröffentlichte er einen Aufsatz mit dem Titel „Die chemische Basis der Morphogenese“, in dem er postulierte, dass chemische Substanzen (sogenannte „Morphogene“) miteinander reagieren und sich im Gewebe ausbreiten, um in Organismen, die möglicherweise aus Tausenden bestehen, natürlich vorkommende Muster zu erzeugen Milliarden von Zellen.
Turing entwickelte ein Grundmodell, wie solche natürlichen Muster funktionieren. Eine Zelle produziert Chemikalien, und diese Chemikalien reagieren und diffundieren in die Umgebung benachbarter Zellen. Es gibt eine Verbindung, die die Reaktion aktiviert und eine, die sie abschaltet, einen „Inhibitor“. Abhängig von der Konzentration der „Aktivator“ -Chemikalie in jeder Zelle kann es vorkommen, dass sich ein Fleck oder ein Streifen bildet, wenn die Reaktion über das Gewebe verteilt - die Je größer die Fläche, desto komplexer das Muster. Entwickelte mathematische Formeln, um vorherzusagen, wie sich sechs Muster in einer kleinen Zellsphäre bilden könnten.
Es ist leicht einzusehen, wie solch ein grundlegender Prozess Pigmentmuster in Tierhaut und Schuppen untermauern und eine Kakophonie von Flecken und Streifen erzeugen kann. Forscher haben Turing-Muster in Muscheln, Fischaugen und Schleimpilzen modelliert und sogar gezeigt, dass Turings Theorie die Entwicklung von Leopardenflecken mit dem Alter erklärt.
Einige erweitern Turings Gleichungen auch auf dreidimensionale Muster, zum Beispiel solche, die im Zahnabstand und in der Gliedmaßenentwicklung zu finden sind. Im Jahr 2011 lieferte ein Team experimentelle Beweise dafür, dass sich die Kämme im Maul einer Maus nach Turings Theorie gebildet haben. (Chemiker der Brandeis-Universität haben im März auch eine Studie veröffentlicht, in der Turing-Formeln zur Herstellung von 3D-Strukturen in Reagenzgläsern verwendet werden.)
Weil McCabe seine eigenen Tage damit verbringt, Algorithmen zu entwickeln, um Kunst zu schaffen, war er sich Turings Arbeit bewusst. Als er anfing, die charakteristischen Flecken und Streifen von Turing-Mustern in seinem generativen Kunstwerk erscheinen zu sehen, beschloss er, mit seinem Code herumzuspielen. "Ich vermutete, dass die Turing-Muster versehentlich auftraten", sagt McCabe. Also versuchte er natürlich, sie mit Absicht herzustellen.
Turings Arbeit ist ein natürliches Werkzeug für generative Kunst. Um ein chemisches System nachzuahmen, entwickelte McCabe Programme, die nach den gleichen Prinzipien ablaufen, um Bilder zu erzeugen - Pixel anstelle von Zellen. Das Programm weist jedem Pixel zufällig eine Nummer zu, die eine Farbe erzeugt. So wie die chemische Reaktion in einer Zelle ihre Nachbarn beeinflusst, ändert sich die Anzahl für jedes Pixel basierend auf den umgebenden Pixeln. „Ich hatte Bilder von Tieren gesehen, insbesondere von Eidechsen und Fischen, deren Körper sehr schöne Muster aufwiesen. Das war also die Inspiration“, erklärt er.
McCabes erste Bilderzeugungsexperimente waren ziemlich einfach: schwarzweiße Punkte und labyrinthartige Muster. Durch Übereinanderlegen von zwei oder drei oder mehr Turing-Prozessen könnte er schließlich komplexere Muster erzeugen - große Streifen aus kleinen Punkten oder Wirbeln und ein Regenbogen aus Farben ergeben ein größeres Bild. Diese Muster werden als Turing-Muster mit mehreren Maßstäben bezeichnet, und McCabe hat sie in großem Maßstab erstellt. Das Vergrößern eines dieser großen Bilder ist fast so, als würde man in ein Netzwerk lebender Zellen blicken.
Das Schöne an generativer Kunst ist, dass man nie genau weiß, was man bekommt. Je nachdem, was ihm am Endprodukt gefällt oder nicht gefällt, wird er einen Algorithmus optimieren oder Teile verschiedener Algorithmen kombinieren. "Manchmal verwende ich genetische Algorithmen, bei denen das Programm Teile von 'Rezepten', die zu guten Ergebnissen geführt haben, zufällig kombiniert und eine Art selektive Züchtung durchführt", sagt McCabe.
Viele der Bilder sehen aus wie schillernde Fisch- oder Echsenschuppen, Tierhaut, Blutgefäße oder sogar fleckige Gewebeproben. McCabe hat sie sogar mit Algorithmen kombiniert, die die Physik fließender Flüssigkeiten imitieren, um ozeanähnliche Landschaften zu schaffen.
Aber er macht nie ein Bild mit einer bestimmten natürlichen Form im Sinn, noch nennt er seine Arbeit. Das lässt sie offen für Interpretationen. Sehen Sie eine Pflanzenzelle oder ein Schildkrötenpanzer? Letztendlich geht McCabe davon aus, dass es an Ihnen liegt, was Sie sehen.
