Cosa vedi quando guardi queste immagini? Cellule microscopiche, sezioni trasversali di ossa, vasi sanguigni: queste strutture biologiche mi vengono in mente tutte. Tutte queste ipotesi sarebbero sbagliate.
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A prima vista il lavoro dell'artista generativo australiano Jonathan McCabe potrebbe apparire come un campione biologico macchiato con alcune sostanze chimiche psichedeliche per effetto, ma non è biologia. Ha creato tutte queste immagini usando algoritmi informatici basati su una teoria biologica poco nota su come le cellule crescano casualmente in schemi e formano l'ordine nel caos.
Ma, prima di approfondire la biologia teorica, cos'è esattamente l'arte generativa?
Le opere d'arte generative sono realizzate con l'aiuto di una sorta di sistema esterno (di solito un programma per computer o un algoritmo, ma funzionerebbero anche reazioni chimiche) che elabora e trasforma gli input iniziali. Tali input possono essere visivi, statistici o persino musicali: potrebbero essere cibo lasciato a marcire, creando delicati anelli di muffa o persino un codice di DNA artificiale utilizzato per costruire modelli 3D di città. E un sistema può produrre molti prodotti finali diversi.
Prendere parte alla creazione dell'arte dal totale controllo dell'artista introduce un elemento di sorpresa. "L'arte generativa può creare dipendenza, con la promessa che verrà fuori qualcosa di buono, dato che armeggerà abbastanza con il processo", afferma McCabe. Gli artisti si concentrano sull'output e armeggiano con algoritmi per ottenere il prodotto finale che li soddisfa — esteticamente, mentalmente, artisticamente, ecc.
Dal 2009 McCabe armeggia con algoritmi basati su una teoria biologica proposta dallo scienziato informatico e matematico Alan Turing. Sebbene meglio conosciuto per il suo lavoro sull'intelligenza artificiale e per aver infranto la macchina di codifica Enigma tedesca, Turing aveva anche un interesse per i modelli che governano il mondo naturale. Nel 1952, ha pubblicato un articolo intitolato "La base chimica della morfogenesi", in cui postulava che le sostanze chimiche (chiamate "morfogeni") reagiscono tra loro e si diffondono attraverso i tessuti per creare modelli naturali in organismi costituiti da migliaia, forse miliardi di cellule.
Turing ha escogitato un modello base di come funzionano questi schemi naturali. Una cellula produce sostanze chimiche e queste sostanze chimiche reagiscono e si diffondono nel loro ambiente di cellule vicine. C'è un composto che attiva la reazione e uno che la spegne, un "inibitore". A seconda della concentrazione della sostanza chimica "attivatore" in ciascuna cellula, potresti ottenere un punto o una striscia mentre la reazione si diffonde attraverso il tessuto: il più ampia è l'area, più complesso è il motivo. Turing ha ideato formule matematiche per prevedere come potrebbero formarsi sei schemi in una piccola sfera di cellule.
È facile vedere come un tale processo di base potrebbe sostenere schemi di pigmenti nella pelle e nelle squame degli animali, creando una cacofonia di macchie e strisce. I ricercatori hanno modellato i modelli di Turing in conchiglie, occhi di pesce e muffa di melma e hanno anche dimostrato che la teoria di Turing spiega l'evoluzione delle macchie di leopardo con l'età.
Alcuni estendono anche le equazioni di Turing a schemi tridimensionali, ad esempio quelli che si trovano nella spaziatura dei denti e nello sviluppo degli arti. Nel 2011, un team ha fornito prove sperimentali che le creste nella bocca di un topo si sono formate secondo la teoria di Turing. (I chimici dell'Università di Brandeis hanno anche pubblicato uno studio a marzo usando le formule di Turing per realizzare anche strutture 3D in provette.)
Poiché McCabe trascorre i suoi giorni a elaborare algoritmi per creare arte, era a conoscenza del lavoro di Turing. Quando ha iniziato a vedere i punti caratteristici e le strisce dei motivi di Turing spuntare nella sua opera d'arte generativa, ha deciso di giocare con il suo codice. "Immaginavo che gli schemi di Turing apparissero per caso", afferma McCabe. Quindi, naturalmente, ha cercato di farli apposta.
Il lavoro di Turing è uno strumento naturale per l'arte generativa. Per imitare un sistema chimico, McCabe ha ideato programmi governati dagli stessi principi per produrre immagini, usando i pixel al posto delle celle. Il programma assegna casualmente un numero a ciascun pixel, che produce un colore. Proprio come la reazione chimica in una cellula influenza i suoi vicini, il numero per ogni pixel cambia in base ai pixel circostanti. "Avevo visto le foto di animali, in particolare lucertole e pesci, che avevano dei motivi molto belli sui loro corpi, quindi questa è stata l'ispirazione", spiega.
I primi esperimenti di imaging di McCabe erano piuttosto basilari: punti bianchi e neri e motivi a labirinto. Alla fine, sovrapponendo due o tre o più processi di Turing uno sopra l'altro, è possibile creare modelli più complessi: strisce grandi costituite da piccoli punti o turbinii e un arcobaleno di colori formano un'immagine più grande. Questi sono chiamati modelli Turing multi-scala e McCabe si è laureato a crearli su larga scala. Lo zoom in una di queste immagini di grandi dimensioni è quasi come scrutare in una rete di cellule viventi.
Il bello dell'arte generativa è che non sai mai esattamente cosa otterrai. A seconda di ciò che gli piace o non gli piace del prodotto finale, modificherà un algoritmo o combinerà pezzi di algoritmi diversi. "A volte uso algoritmi genetici in cui il programma combina casualmente parti di" ricette ", che hanno portato a buoni risultati, facendo una specie di allevamento selettivo", afferma McCabe.
Molte immagini sembrano pesci iridescenti o squame di lucertola, pelli di animali, vasi sanguigni o persino campioni di tessuto macchiato. McCabe li ha persino combinati con algoritmi che imitano la fisica del fluido che scorre per creare paesaggi oceanici.
Ma non crea mai un'immagine con una specifica forma naturale in mente, né nomina il suo lavoro. Ciò li lascia aperti all'interpretazione. Vedi una cellula vegetale o un guscio di tartaruga? Alla fine, McCabe capisce che quello che vedi dipende da te.
