מה אתה רואה כשאתה מסתכל על התמונות האלה? תאים מיקרוסקופיים, חתכים של עצמות, כלי דם - מבנים ביולוגיים אלה קופצים בראשם. כל הניחושים האלה יהיו שגויים.
תוכן קשור
- מושבות של חיידקים גדלים עושות אמנות פסיכדללית
במבט ראשון עבודתו של האמן הגנראטי האוסטרלי ג'ונתן מקאבה אולי נראית כמו דגימה ביולוגית מוכתמת בכימיקלים פסיכדליים לשם השפעה, אך זו לא ביולוגיה. הוא יצר את כל התמונות הללו באמצעות אלגוריתמים ממוחשבים, המבוססים על תיאוריה ביולוגית ידועה מעט על האופן בו התאים צומחים באופן אקראי לדפוסים ומוצרים סדר בתוך כאוס.
אבל לפני שנעמיק בביולוגיה תיאורטית, מהי בדיוק אמנות גנראטיבית?
יצירות אמנות דוריות נעשות בעזרת מערכת חיצונית כלשהי (בדרך כלל תוכנית מחשב או אלגוריתם, אך גם תגובות כימיות יעבדו) שמעבדת והופכת תשומות ראשוניות. תשומות אלה יכולות להיות חזותיות, סטטיסטיות או אפילו מוזיקליות - הן יכולות להשאיר אוכל להירקב, ליצור טבעות עובש עדינות, או אפילו קוד DNA מלאכותי המשמש לבניית מודלים תלת מימדיים של ערים. ומערכת אחת יכולה לייצר הרבה מוצרי קצה שונים.
הוצאת חלק מהיצירה של האמנות משליטתה המוחלטת של האמן מכניסה אלמנט של הפתעה. "אמנות הדורנית יכולה להיות ממכרת, תוך הבטחה שמשהו טוב יופיע, בהינתן מספיק התעסקות עם התהליך, " אומר מקייב. אמנים מתמקדים בפלט ומתעסקים באלגוריתמים כדי להשיג את המוצר הסופי שמספק אותם - אסתטית, נפשית, אמנותית וכו '.
מאז 2009 מקבה מתעסק באלגוריתמים המבוססים על תיאוריה ביולוגית שהציע מדען המחשב ומתמטיקאי אלן טיורינג. למרות שידוע יותר בזכות עבודתו בנושא בינה מלאכותית ופיצוח מכונת קידוד האניגמה הגרמנית, היה טיורינג גם עניין בדפוסים השולטים בעולם הטבע. בשנת 1952 פרסם מאמר שכותרתו "הבסיס הכימי של מורפוגנזה", בו הציג כי חומרים כימיים (המכונים "מורפוגנים") מגיבים זה עם זה ומתפשטים דרך רקמות ליצירת דפוסים טבעיים המופיעים באורגניזמים המורכבים מאלפים, אולי מיליארדי תאים.
טיורינג המציא מודל בסיסי כיצד פועלים דפוסים טבעיים כאלה. תא מייצר כימיקלים, וכימיקלים אלה מגיבים ומפוזרים בסביבתם של התאים הסמוכים. יש תרכובת שמפעילה את התגובה, וכזו שמכבה אותה, "מעכב". תלוי בריכוז הכימיקל "הפעיל" בכל תא, אתה עלול לקבל נקודה או פס שכן התגובה מתפזרת לרקמות - ככל שהאזור גדול יותר, כך הדפוס מורכב יותר. טיורינג המציא נוסחאות מתמטיות כדי לחזות כיצד עשויות להיווצר שישה תבניות בתחום תאים קטן.
קל לראות כיצד תהליך בסיסי כזה יכול לבסס את פיגמנטים בעור ובקשקשים של בעלי חיים, ויוצר קקופוניה של כתמים ופסים. החוקרים עיצבו דפוסי טיורינג בקליפות צדפים, עיני דגים ועובש רפש, ואף הראו כי התיאוריה של טיורינג מסבירה את ההתפתחות של כתמי נמר עם הגיל.
יש המרחיבים את משוואות טיורינג גם לדפוסים תלת מימדיים, למשל כאלה שנמצאים במרווח שיניים והתפתחות גפיים. בשנת 2011 הציג צוות עדויות ניסיוניות לכך שהרכסים בפי עכבר נוצרו על פי התיאוריה של טיורינג. (כימאים מאוניברסיטת ברנדייס פרסמו גם במארס מחקר שהשתמש בפורמולות טיורינג לייצור מבנים תלת-ממדיים גם במבחנות.)
מכיוון שמקייב מבלה את ימיו בפיתוח אלגוריתמים ליצירת אמנות, הוא היה מודע ליצירתו של טיורינג. כשהחל לראות את הכתמים האופייניים ופסים של דפוסי טיורינג צצים ביצירות האמנות הדוריות שלו, הוא החליט להשתעשע עם הקוד שלו. "ניחשתי שדפוסי טיורינג הופיעו בטעות", אומר מק'ייב. אז באופן טבעי, הוא ניסה להפוך אותם בכוונה.
עבודתו של טיורינג היא כלי טבעי לאמנות דורית. כדי לחקות מערכת כימית, מקאבה תכנן תוכניות שנשלטו על ידי אותם עקרונות לייצור תמונות - באמצעות פיקסלים במקום תאים. התוכנית מקצה לכל פיקסל מספר אקראי, שמייצר צבע. בדיוק כמו שהתגובה הכימית בתא אחד משפיעה על שכנותיה, המספר עבור כל פיקסל משתנה על סמך הפיקסלים שמסביב. "ראיתי תמונות של בעלי חיים, בעיקר לטאות ודגים, שהיו להם דפוסים די יפים על גופם, כך שזו הייתה ההשראה", הוא מסביר.
ניסויי ההדמיה הראשונים של מקייב היו בסיסיים למדי: נקודות בשחור לבן ותבניות דמויות מבוך. בסופו של דבר, על ידי הנחת שניים-שלושה או יותר תהליכי טיור זה על גבי זה, הוא יכול היה ליצור דפוסים מורכבים יותר - פסים גדולים המורכבים מנקודות קטנות או מערבולות וקשת צבעונית מהווה תמונה גדולה יותר. אלה נקראים דפוסי טיורינג רב-סולם, ומקבה סיים את יצירתם בקנה מידה גדול. התקרבות לאחת מהתמונות הגדולות הללו דומה כמעט להציץ לרשת של תאים חיים.
היופי של אמנות גנרטורית הוא שלעולם לא תדעו בדיוק מה תקבלו. תלוי מה הוא אוהב או לא אוהב במוצר הסופי, הוא ישתלב אלגוריתם או ישלב קטעים של אלגוריתמים שונים. "לפעמים אני משתמש באלגוריתמים גנטיים שבהם התוכנית משלבת באופן אקראי חלקים של 'מתכונים', שהובילו לתפוקות טובות, כמעין גידול סלקטיבי", אומר מק'ייב.
רבות מהתמונות נראות כמו דגים או סקלות לטאה, עור של בעלי חיים, כלי דם, או אפילו דגימות רקמות מוכתמות. מקייב אפילו שילב אותם עם אלגוריתמים המחקים את הפיזיקה של נוזלים זורמים ליצירת נופים דמויי אוקיינוס.
אבל הוא מעולם לא מעלה דימוי עם צורה טבעית ספציפית בראש, והוא גם אינו מעיד על יצירתו. זה משאיר אותם פתוחים לפרשנות. האם אתה רואה תא צמחי או קליפת צב? בסופו של דבר, מקייב מגלה שמה שאתה רואה תלוי בך.
