Evolutionäre Algorithmen und Generative Kunst Evolutionary Computation and Generative Art E-Book

Hans-Michael Voigt

• Herausgeber: Books on Demand
• Kategorie: Geisteswissenschaft
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 73

Veröffentlichungsjahr: 2020

Beschreibung

In diesem Buch wird an einem Schnittpunkt von Informatik, Biowissenschaften und Kunst eine Synthese von Evolutionären Algorithmen und Generativer Kunst im visuellen Bereich verfolgt. Kern des Buches ist eine Galerie mit Bildern zu den Themen Maschinenkunst (Tinguely), Fraktale Welten (Mandelbrot), Zufall und Notwendigkeit (Monod), Implodieren und Explodieren (Meta-Meta-Malewitsch), Innen und Aussen (Meta-Meta-Kandinsky) sowie gesteuerte diversifizierte Replikation. This book represents an attempt of a synthesis of evolutionary computation and generative art in the field of visual art. At the core are such dichotomies as growth and form, persistence and self-similiarity, chance and necessity and a gallery of corresponding images. The gallery comprises the themes machine art (Tinguely), fractal worlds (Mandelbrot), chance and necessity (Monod), imploding and exploding (Meta-Meta-Malevich), inside and outside (Meta-Meta-Kandinsky) as well as controlled diversified repliication.

Leseprobe

To Irene, Barbara, Stephanie, Paolo and Tom.

„ ARS SINE SCIENTIA NIHIL EST“ Jean Mignot [14. Jahrhundert]

CONTENTS

PREFACE

REMARKS

EVOLUTIONARY COMPUTATION

GENERATIVE ART

Excursus:

GROWING ARTIFICIAL NEURAL NETS

Excursus:

EVOLUTIONARY ART

GALLERY

MACHINE ART

FRACTAL WORLDS

CHANCE & NECESSITY

IMPLODING & EXPLODING

INSIDE & OUTSIDE

DIVERSIFIED CONTROLLED REPLICATION

SELECTED OWN PUBLICATIONS

ABOUT THE AUTHOR

ACKNOWLEDGMENT

INHALT

VORWORT

BEMERKUNGEN

EVOLUTIONÄRE ALGORITHMEN

GENERATIVE KUNST

Exkurs

: GROWING ARTIFICIAL NEURAL NETS [Englisch]

Exkurs

: EVOLUTIONARY ART [Englisch]

GALERIE

MASCHINENKUNST

FRAKTALE WELTEN

ZUFALL & NOTWENDIGKEIT

IMPLODIEREN & EXPLODIEREN

INNEN & AUSSEN

DIVERSIFIZIERTE GESTEUERTE REPLIKATION

AUSGEWÄHLTE EIGENE PUBLIKATIONEN

ÜBER DEN AUTOR

DANKSAGUNG

PREFACE

First edition

Soon after the invention of computers they were used in artistic projects. The generated creations were based either on pure chance or on regularities. Often, this was unsatisfying for human perception, the creations lacked a balance of order and disorder.

One of the most outstanding examples of computer generated art – the psychedelic sequence in Kubrick’s ”2001: A Space Odyssey” from 1968 – was therefore produced by means of a specialized analog computer. Natural evolution is based on a fair balance of chance and regularity. It led to a vast diversity of appearances in nature. This insight gave rise fairly early to applications of principles of evolution on computers.

Programs based on those principles were applied to complex optimization problems, to the design of artifacts, but also to the generation of computer artwork.

The presented creations of Hans-Michael Voigt are based on theories describing different aspects of evolution in nature.

Have fun viewing images of the gallery. Perhaps, one or another will be additionally stimulated to study the theory which the creations are based on.

VORWORT

Erste Auflage

Schon bald nach der Erfindung der Computer wurden sie auch in künstlerischen Projekten verwendet. Die erzeugten Werkeberuhten entweder auf der Anwendung von reinem Zufall oder auf Regelmäßigkeiten. Dies war für den menschlichen Betrachter oft unbefriedigend, es fehlte in den Werken eine ausgewogene Balance zwischen Ordnung und Unordnung.

Eines der herausragenden Beispiele von Computer generierter Kunst – die psychedelische Sequenz in Kubricks „2001: A Space Odyssey“aus dem Jahre 1968 – wurde daher mit Hilfe eines analogen Spezialcomputers hergestellt.

In der natürlichen Evolution hat gerade die Ausgewogenheit von Zufall und Regelmäßigkeit zur Ausbildung einer ungeheuren Vielfalt von Erscheinungsformen geführt. Diese Einsicht führte schon früh zur Anwendung von Evolutionsprinzipien auf dem Computer.

Die auf diesen Prinzipien beruhenden Programme kamen u.a. bei komplexen Optimierungsproblemen, bei dem Design von Artefakten, aber auch bei der Erzeugung von Computerkunst zum Einsatz.

Die von Hans-Michael Voigt hier präsentierten Arbeiten beruhen auf Theorien, die unterschiedliche Aspekte der natürlichen Evolution beschreiben.

Ich wünsche dem Leser viel Freude beim Betrachten der einzelnen Arbeiten in der Galerie. Vielleicht wird der eine oder andere zusätzlich auch angeregt, sich mit der hinter der Erzeugung steckenden Evolutionstheorie zu beschäftigen.

Heinz Mühlenbein

Sankt Augustin im Mai 2016

PREFACE

Second edition

The very pleasant success of the first edition of this booklet supported the author to provide a new largely extended edition. It contains a description of the latest developments of the very agile field of Computer Art. The author extended the gallery by many impressive images. They are based on the algorithmic interplay of new contrasts. They are expressed by the author by imploding and exploding as well as by inside an outside. The images show inan impressive way the dichotomy of simple rules and complex structures. I wish this second edition the same great success like the first one.

VORWORT

Zweite Auflage

Der überaus erfreuliche Erfolg der ersten Auflage des Büchleins hat den Autor ermutigt, eine neue, stark erweiterte Auflage vorzulegen. Sie enthält eine Beschreibung der neuesten Entwicklungen in dem sehr lebendigen Feld der Computerkunst. Der Autor hat seine Galerie um viele eindrucksvolle Bilder ergänzt. Diese beruhen auf dem algorithmischen Spiel mit neuen Gegensätzen. Der Autor bezeichnet sie mit Implodieren und Explodieren sowie Innen und Außen. Die Bilder belegen in eindrucksvoller Weise die Dichotomie zwischen einfachen Gesetzen und komplizierten Strukturen. Ich wünsche der zweiten Auflage einen ebenso großen Erfolg wie der ersten.

Heinz Mühlenbein

Sankt Augustin im Mai 2018

PREFACE

Third edition

Germany belongs to the countries where at an early stage computer generated artwork was created. The two most important protagonists were Frieder Nake and Georg Nees. Once, after a presentation in 1965 Nees was questioned by an artist: "Could you make your computer paint like myself?" Nees answered: "Of course. If you could tell me how you make it." Now, at the age of Google Deep Mind, the answer has to be somewhat modified: "Of course. If you provide the computer with photographs of hundred of your works." The author of this book does not have the goal to copy famous painters. But, he uses models of creative processes from nature to produce generic artwork. The second edition of this book run out very fast. This made the author prepare a third edition with a lot of new images. I wish this edition the same success as the preceding ones.

VORWORT

Dritte Auflage

Deutschland gehört zu den Ländern, wo schon früh Computer generierte Kunstwerke geschaffen wurden. Die beiden wichtigsten Gründungsväter waren Frieder Nake und Georg Nees. In einem Seminarvortrag 1965 wurde Nees gefragt: "Können Sie ihren Computer auch dazu bringen, so zu malen wie ich?" Darauf antwortete Nees: "Selbstverständlich. Falls Sie mir sagen können, wie sie es machen." Jetzt, im Zeitalter von Google Deep Mind, muss die Antwort modifiziert werden: "Selbstverständlich. Falls Sie dem Computer Fotografien von hundert Ihrer Werke zur Verfügung stellen." Der Autor dieses Büchleins hat nicht das Ziel, berühmte Maler zu kopieren. Vielmehr verwendet er Modelle von kreativen Prozessen in der Natur, um originäre Kunstwerke zu produzieren. Auch die zweite Auflage des Büchleins war schnell vergriffen. Dieses veranlasste den Autor, eine dritte Auflage mit vielen neuen Bildern zusammen zu stellen. Ich wünsche, dass diese Auflage denselben Erfolg wie die beiden vorigen hat.

Heinz Mühlenbein

Sankt Augustin im April 2019

REMARKS of the author

I tried to avoid using mathematics throughout this book though it may be desirable for a deeper understanding of the statements and images. The focus is on the images representing different ideas and formalizations of development and evolution.

One of the masters in grasping art and form in nature was definitely Ernst Haeckel1, 2.

Prosobranchia Image by Ernst Haeckel1 [Wikimedia Commons, Public Domain, Gemeinfrei]

For those, who want to learn more on creativity, art, computers, and artificial intelligence the publications of Margaret A. Boden3, 4 are recommended. Those, who are interested in color and art should have a look at the publications by and on Johannes Itten5, 6. Wassily Kandinsky is perhaps one of the first painter who pioneered abstraction in the arts.7, 8, 9, 10

Together with Franz Marc he founded the artist association "Der blaue Reiter". Their first exhibition took place in 1911 in Munich.

Wassily Kandinsky taught from 1922 to 1933 at the Art and Architecture School "Bauhaus", which was founded in 1919 by Walter Gropius and which was closed in 1933 by pressure of the Nazi regime.

BEMERKUNGEN des Autors

In diesem Buch habe ich Mathematik weitestgehend vermieden, obwohl sie für das Verständnis wünschenswert wäre. Der Fokus ist vielmehr auf die Bilder der Galerie gerichtet, die unterschiedliche Ideen und Formalisierungen von Entwicklung und Evolution repräsentieren.

Ernst Haeckel1, 2 war definitiv einer der Meister der Darstellung von Kunst und Form in der Natur.

Stephoidea Bild von Ernst Haeckel1 [Wikimedia Commons, Public Domain, Gemeinfrei]

Für die Leser, die mehr über Kreativität, Kunst, Computer und künstliche Intelligenz erfahren möchten, sei auf die Publikationen von Margaret A. Boden3, 4 verwiesen und, last but not least, gibt es die Literatur von und zu Johannes Itten5, 6, dem Meister der Farbe. Wassily Kandinsky ist einer der ersten Maler, der die gegenstandslose Abstraktion in der Kunst einführte. 7, 8, 9, 10

Gemeinsam mit Franz Marc gründete er die Künstervereinigung "Der blaue Reiter". Deren erste Ausstellung fand 1911 in München statt.

Wassily Kandinsky unterrichtete von 1922 bis 1933 an der Kunst- und Architekturschule "Bauhaus", die 1919 von Walter Gropius gegründet und 1933 auf Betreiben des Nazi Regimes geschlossen wurde.

Erstes abstraktes Aquarell, 1910 oder 1913 entstanden [ohne Titel] Aquarell painted by Wassily Kandinsky. [Wikimedia Commons, Public Domain, Gemeinfrei]

Phaeodaria [Radiolarien] Image by Ernst Haeckel11 [Wikimedia Commons, Public Domain, Gemeinfrei]

Entrée de l’exposition universelle de 1900, place de la Concorde, René Binet

Image by William Henry Goodyear [Brooklyn Museum, Wikimedia Commons, Public Domain, Gemeinfrei]

„Das Tor zur Moderne war eine Radiolarie.