Table of Contents "Algorithmic Art & A.I."        IAAA           



L'objet d'avant-garde, aujourd'hui, est essentiellement théorique: sous la double pression des politiques et des intellectuels, ce sont les positions (et leur exposé) qui sont aujourd'hui d'avant-garde, non forcément les œuvres. (...) Encore faut-il préciser que la "théorie", qui est la pratique décisive de l'avant-garde, n'a pas en soi un rôle progressiste: son rôle – actif – est de révéler comme passé ce que nous croyons encore présent: la théorie mortifie, et c'est en cela qu'elle est d'avant-garde.

Roland Barthes in response to questions by Claude Jannoud: "Roland Barthes contre les idées reçues", Le Figaro, July 27, 1974. [Reprinted in: Roland Barthes: Le grain de la voix. Paris: Éditions du Seuil, 1981, pp. 179–185. (Quotes from p. 182.)]

"Ästhetik ist eine spezielle Art der Datenverarbeitung und deswegen ein Teilgebiet der Informatik."

Frieder Nake: Ästhetik als Informationsverarbeitung. Vienna/New York: Springer Verlag, 1974, p. 3.




Remko Scha,  IAAA

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:

  1. (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.

  2. Informele Meta-kunst: verbaal gespecificeerde kunstwerken: "Open Vorm", Concept-Kunst.

  3. 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.

  4. 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.

  5. 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


Algorists.
(Early algorithmic art.)

Natalie Bookchin: Computing in the Arts, 1997, University of California at San Diego. (Syllabus of a fairly broad course. Many links.)

Cyberdelia. Miscellaneous algorithmic art.

Philip Galanter: Generative Art Bibliography. (Nog verwerken.)

G R A T I N (Groupe de Recherches en Art et Technologies Interactives et/ou Numériques): Links. (Nog verwerken)

George Legrady: Algorithmic Art Links.

Neural Magazine (veel links, met beschrijvingen in het Italiaans -- nog verwerken)

readme 1.2 festival

rhizome

runme.org software art repository (nog verwerken)

whitney artport resources (nog checken)

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.]

 



"Hält es ein Künstler nicht in der hellen, guten Luft aus, muß er, um seine Phantasie zu schwängern, in die Nebelhöhlen und Vorhöllen hinein, gut: wir folgen nicht."

Friedrich Nietzsche: Umwertung aller Werte, p. 766
"Der wissenschaftliche Mensch ist die Weiterentwicklung -- des künstlerischen."

Friedrich Nietzsche: Unzeitgemäße Betrachtungen I. (Umwertung aller Werte, p. 821)

"Wir wollen die Feinheit und Strenge der Mathematik in alle Wissenschaften hineintragen, soweit dies nur irgend möglich ist; nicht im Glauben, daß wir auf diesem Wege die Dinge erkennen werden, sonder um damit unsere menschliche Relation zu den Dingen festzustellen. Die Mathematik ist nur das Mittel der allgemeinen und letzten Menschenkenntnis."

Friedrich Nietzsche: Die fröhliche Wissenschaft. [@ Rul Gunzenhaüser: Maß und Information als ästhetische Kategorien. Einführung in die ästhetische Theorie G.D. Birkhoffs und die Informationsästhetik. Baden-Baden: Agis, 1975, p. 8.]

"Das Kunstwerk als ein Zeugnis unsrer Lust an der Vereinfachung, an dem Fort-Schaffen durch Konzentration unter ein Gesetz."

Friedrich Nietzsche: Umwertung aller Werte, p. 620.

Dem sich gefestigt und starke Wurzeln gefaßt habenden Geist kann und wird nichts mehr gefährlich sein, also auch nicht die viel gefürchtete Gehirnarbeit in der Kunst - sogar ihr übergewicht über den intuitiven Teil des Schaffens nicht, und man endet vielleicht mit der gänzlichen Ausschließung der "Inspiration".

Wassily Kandinsky: Rückblicke. Sturm Verlag, Berlin, 1913. (Über das Geistige in der Kunst, p. 6/7.)

"Ich bin überzeugt, daß wir jetzt bald eine wissenschaftliche Theorie der Linien und Formen erhalten werden."

Henry van de Velde: Kunstgewerbliche Laienpredigten. Leipzig, 1902. (@ Wassily Kandinsky: Über das Geistige in der Kunst, p. 10.)

"On ne comprend une chose q'en s'en faisant une représentation mécanique."

Henri Bergson (@ Fourastié: Comment mon Cerveau s'informe, p. 61.)

... as Michelangelo once remarked: si pinge col cervello, non colla mano.

R.H. Fuchs: Dutch Painting. New York & Toronto: Oxford University Press, 1978, p.22.

At present it is the fashion for empty-headed critics to make out that the systematic "management" of musical material is identical with the terrorist rule of force in totalitarian political systems . . . one such "social critic" of music has in fact attributed to the twelve-tone system the power to produce detailed programme music, whose only suitable counterparts would be concentration camps, machine shops, and the world of Kafka.

Herbert Eimert: "The composer's freedom of choice." Die Reihe 3. (@ R. Smith Brindle: The New Music, p. 21.)