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Arte y algoritmos

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L. Barri`ere Departament de Matem` atica Aplicada 4, UPC [email protected]

Resumen. Desde alrededor de 1960, con el inicio de las nuevas tecnolog´ıas y su uso para fines art´ısticos, se han generado nuevas disciplinas art´ısticas y nuevas conceptulizaciones del hecho creativo. Esto ha propiciado la aparici´on de artistas-ingenieros que han empezado a usar el ordenador como medio de expresi´on personal. Este art´ıculo trata sobre los algoritmos como herramienta para la creaci´on, a partir de una introducci´ on al arte generativo, el software art y las diferencias entre ellos. Palabras clave: Arte generativo, arte algor´ıtmico, software art.

1 Introducci´ on Pocos a˜ nos despu´es de la aparici´on, en la d´ecada de 1940-50, de los primeros ordenadores unos pocos artistas empezaron a interesarse por el uso del ordenador como herramienta para la creaci´on y a explorar sus capacidades expresivas. La cibern´etica de Norbert Wiener hab´ıa ya seducido a creadores. Como Nicolas Sch¨offer, que junto al ingeniero de la compa˜ n´ıa Philips Jacques Bureau y al m´ usico Pierre Henry crearon, en 1955, la Tour spatiodynamique cybern´etique, una estructura met´alica de 50 m, cubierta de placas rectangulares coloreadas a distintos niveles, con un dispositivo interactivo que usaba sensores para generar sonidos en funci´on de las condiciones ambientales. O como Nam June Paik, precursor del arte electr´onico actual. Otro caso importante es el de Frank Malina, ingeniero aeron´autico y pintor, que fund´o la revista de arte, ciencias y tecnolog´ıa Leonardo, en 1967. Con las primeras obras creadas con ordenador, entre las que cabe destacar Oscillons, de Ben Laposki, en 1952, la pel´ıcula Catalog, de John Withney, en1962, las obras tempranas de Manfred Mohr [23], aun en activo, que empez´o a usar algoritmos para sus creaciones gr´aficas en 1969 (ver Fig. 2), se ⋆

Trabajo financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovaci´ on, proyecto MTM2008-06620C03-01 y el “Comissionat per a Universitats i Recerca”de la Generalitat de Catalunya, referencia 2009SGR1387.

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puso de manifiesto una nueva forma de creaci´on que fue llamada arte digital o computer art. Algunos de los primeros artistas digitales fueron tambi´en ingenieros o cient´ıficos, como los artistas pertenecientes al grupo de Stuttgart Frieder Nake, estudiante de matem´aticas que obtuvo permiso de la universidad para experimentar con un Zuse Z22, uno de los primeros ordenadores, durante la noche, o Georg Ness, que hab´ıa estudiado matem´aticas y f´ısica, adem´as de filosof´ıa. En Espa˜ na se cre´o un grupo de artistas digitales alrededor del seminario de Generaci´on Autom´atica de Formas Pl´asticas del Centro de C´alculo de la Universidad de Madrid, entre los que destacan Elena Asins, Manuel Barbadillo (ver Fig. 1) y Jos´e Mar´ıa Yturralde [5].

Figura 1. Arte algor´ıtmico. Obras de Manuel Barbadillo.

Los nuevos medios de creaci´on avanzaron de la mano de los avances tecnol´ogicos. Del mismo modo que el uso de ordenador para la creaci´on de im´agenes o sonidos se desarroll´o, en sus inicios, paralelamente al de otras t´ecnicas como el feedback de v´ıdeo o los sintetizadores anal´ogicos, tambi´en los diferentes avances dieron lugar m´as tarde a nuevas formas de expresi´on. Uno de los primeros ejemplos es el llamado net art, arte que vive en y se alimenta de Internet. En el net art, cuya versi´on m´as primitiva, el llamado ASCII art basado en texto, data de los primeros tiempos de la red de redes, la red se convierte en medio de producci´on, distribuci´on, participaci´on, en fin, motor de la creaci´on colectiva. As´ı, los diferentes usos de la tecnolog´ıa junto con los cambios conceptuales que ´esta provoc´o, generaron una variedad muy grande de disciplinas, cuya semilla estaba, no obstante, presente en las primeras creaciones. Por ejemplo, la obra de Harold Cohen AARON, es un intento de crear una m´aquina aut´onoma capaz de pintar igual que un pintor, en un ejemplo de intersecci´on de arte, rob´otica e inteligencia artificial. Este trabajo trata sobre el uso de algoritmos en el arte a partir del arte generativo que, a pesar de ser anterior y no exclusivo del arte computacional, ha visto ampliados sus horizontes con las nuevas herramientas de programaci´on.

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Figura 2. Arte algor´ıtmico. Obras tempranas de Manfred Mohr.

El art´ıculo termina con una breve introducci´on al llamado software art, t´ermino muy nuevo que se refiere al arte cuyo material principal es el software y sus implicaciones culturales. Para una introducci´on a las relaciones entre inform´atica y arte, en particular software art, net art, y las relaciones del arte con la realidad virtual, la inteligencia artificial y la vida artificial, ver [1]. El libro[9] es un cat´alogo de los artistas digitales m´as importantes del a˜ no 1976, mientras que [12] contiene un cat´alogo no exhaustivo pero si representativo y actual de usos de la programaci´on creativa. En relaci´on con este tema, pero fuera del alcance de este trabajo, son interesantes los nuevos modelos creativos a qu´e han dado lugar las telecomunicaciones y la electr´onica, y la importancia de la interacci´on en las obras de arte actuales. Tambi´en, y desde un punto de vista m´as conceptual, el cambio en el concepto de artista y de autor que est´a teniendo lugar. Por un lado, la figura del artista-ingeniero [10,11], de hecho muy cercana a la idea de artista que se ten´ıa en el mundo griego y cuyo m´aximo exponente es Leonardo da Vinci [3], por otro lado, la cultura de la creaci´on en colaboraci´on y el llamado do it yourself, junto con los nuevos medios de difusi´on que Internet proporciona.

2 Algoritmos en el arte De modo general, podr´ıamos decir que el arte actual, ya sea el llamado arte de los nuevos medios, el arte digital, el arte electr´onico, o cualquiera de sus variantes, est´a invadido por los algoritmos. Dejando de lado el hecho evidente de que el uso de herramientas digitales lleva impl´ıcito el uso de algoritmos, nos interesamos aqu´ı por el uso creativo de los algoritmos. Podr´ıamos decir que el artista en este caso es tambi´en

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algorista. Las primeras obras gr´aficas de arte digital son trabajos realizados mediante programas, explotando bien el uso de patrones sim´etricos, bien el de elementos aleatorios, que se imprim´ıan para dar lugar al resultado final. Nake dijo que tanto ´el mismo como los otros artistas digitales primitivos se encontraban a menudo frustrados por el hecho de s´olo poder mostrar im´agenes est´aticas como resultado final de sus obras, cuando el verdadero arte era todo el proceso algor´ıtmico y la infinidad de sus expresiones potenciales [8]. En esta observaci´on se esconde la idea de proceso como arte, tambi´en presente en otras manifestaciones art´ısticas y que va unido, en muchos casos, pero no todos, al arte algor´ıtmico. Se vislumbra ya el hecho de que el algoritmo o el programa, la pieza de software, puede ser parte de la obra de arte y no s´olo un m´etodo para llegar al resultado final. Adem´as de la posibilidad de m´ ultiples resultados a partir de un u ´nico algortimo. Estas son las ideas principales que gu´ıan este apartado que trata en primer lugar sobre el arte generativo, y particularmente el arte algor´ıtmico, en el que la obra de arte es fruto de la ejecuci´on de un programa. En este ´ambito, el software es visto y usado como herramienta para llegar a ciertos resultados. El apartado 2.2 trata sobre software art, una denominaci´on que se acu˜ n´o en 2001 en el festival transmediale [26] de Berl´ın, y que hace referencia al uso del software como material art´ıstico principal o a las obras que manejan una interpretaci´on cultural del software.

Figura 3. Murales del artista conceptual Sol LeWitt.

2.1 Arte generativo Hay diferentes definiciones de arte generativo (ver por ejemplo [21,22,27]). Seg´ un Galanter [7], el arte generativo es cualquier pr´actica art´ıstica en la cual el artista utiliza un sistema, como un conjunto de reglas de un lenguaje natural, un programa inform´atico, una m´aquina o cualquier otro procedimiento

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inventado, que se activa con un cierto grado de autonom´ıa , contribuyendo a la creaci´on de una obra de arte completa. En la definici´on de CODEMUSE [27], se define proceso generativo como un proceso con par´ametros con los que el artista debe experimentar hasta que los resultados finales sean est´eticamente satisfactorios y, en la medida de lo posible, sorprendentes. Esta definici´on recuerda bastante los algoritmos de b´ usqueda heur´ıstica que, como veremos, son utilizados para el arte generativo. Es interesante observar que ambas definiciones describen procesos definidos por reglas. Al arrancar estos processos autoorganizados, sujetos a reglas o instrucciones predefinidas, funcionan independientemente de sus autores o artistas programadores. El artista cede el control al sistema externo. Interesa sobretodo la potencial multiplicidad de resultados y un cierto grado de impredictibilidad. Sin embargo, el resultado final puede darse en cualquier tipo de soporte. Igualmente, puede tratarse de una obra gr´afica, v´ıdeo, como de m´ usica o poes´ıa. Y, lo que es m´as importante, no se trata necesariamente de arte computacional. Precursores Se empez´o a hablar de arte generativo hacia 1970. No obstante, algunas obras de arte anteriores cumplen los requisitos de esta definici´on. Incluso, siendo relativamente flexibles, se pueden incluir en el arte generativo obras de arte de hace bastante tiempo, dependiendo de cual sea el sistema de reglas generativo aceptado. En cualquier caso, el arte generativo es anterior y no exclusivo del arte computacional. Aleatoriedad Una caracter´ıstica bastante habitual de este tipo de arte es la presencia en mayor o menor medida de la aleatoriedad. El primer ejemplo conocido es un juego de composici´on musical ideado por Mozart en 1787: se trataba de usar fragmentos previamente escritos y seleccionarlos con la ayuda de dados para crear un minueto. M´as adelante, John Cage y Iannis Xenakis se sirvieron ´ampliamente de la aleatoriedad en sus composiciones. En literatura, los dada´ıstas y siguiendo su ejemplo, William S. Burroughs, utilizaron t´ecnicas de collage para sus composiciones. La partitura gr´afica Treatise de Cornelius Cardew, que deja una gran libertad de interpretaci´on, est´a cercana al arte generativo, en el sentido de que el autor cede el control a un sistema externo, en este caso los int´erpretes. Estructuras, combinatoria El constructivismo y el minimalismo, por su inter´es en las estructuras simples, se acerca tambi´en al arte generativo. Mientras que el arte conceptual, por el hecho de ver el arte como proceso, es precursor de las tendencias m´as actuales. Sol LeWitt es el representante m´as importante de esta l´ınea (ver Fig 3).

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Sistemas f´ısicos En la actualidad se estudian los sistemas complejos para dar lugar a procesos generativos. En el a˜ no 1963, Hans Haacke, vinculado al grupo Zero de D¨ useldorf, present´o la obra condensation cube, que constaba de un cubo de plexigl´as en el interior del cual se provocaba un proceso de condensaci´on de agua, en un proceso cambiante similar a un sistema clim´atico en miniatura. Sistemas generativos

Figura 4. Derecha, imagen sintetizada, inspirada por corales en la marea baja (izquierda), por Andreas Schlegel.

Los sistemas generativos abarcan un amplio espectro, desde sistemas deterministas con alto grado de simetr´ıa a sistemas ca´oticos o procesos aleatorios. As´ı, las reglas que definen un proceso generativo pueden basarse en modelos est´aticos y deterministas, usando por ejemplo: • Patrones sim´etricos, de tipo geom´etrico. • Combinatoria. • Fractales. Tambi´en pueden surgir de sistemas din´amicos, que incorporen un cierto grado de aleatoriedad: • Modelos ca´oticos. • Modelos de la termodin´amica. Modelos que imiten algunas cualidades de lo vivo o que imiten aspectos de la creaci´on a partir del lenguaje [6]: • • • •

Sistemas de Lindenmayer [15]. Aut´omatas celulares, m´aquinas de estado finito. Redes neuronales y l´ogica difusa [4]. Algoritmos gen´eticos.

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• Sistemas complejos autoorganizados [17]. Los sistemas a menudo se inspiran en sistemas reales. En la Figura 4, se encuentran dos im´agenes de Andreas Schlegel para stolen strategies. La de la izquierda es una foto de corales, durante la marea baja. La de la derecha es una imagen sintetizada, inspirada en la primera, construida a partir de un campo vectorial manipulado con Perlin noise [14]. Ejemplos interesantes de arte generativo Para cerrar este apartado, se presentan dos ejemplos de artistas digitales que trabajan en arte generativo. El primer caso, Casey Reas, professor de la UCLA, creador de Processing [24], entorno y lenguaje de programaci´on para artistas basado en Java. Desde hace unos a˜ nos trabaja en el proceso como arte, concretamente, en el proceso del software [16] (ver Fig. 5).

Figura 5. El processo como arte: Casey Reas.

Andreas Schlegel [19,25], artista y programador afincado en Singapore. Trabaja en multitud de proyectos que a´ unan arte y tecnolog´ıa. En concreto, su proyecto syntfarm, iniciado en colaboraci´on con Vladimir Todorovic en 2007, investiga el desarrollo y evoluci´on de formas y espacios sint´eticos conectadeos entre ellos en un ecosistema modular, que interaccionan a partir de un sistema de reglas para simular la naturaleza. La imagen izquierda de la Figura 6 es un frame de sus animaciones generativas, mientras que la imagen derecha corresponde a su proyecto superformula, en que varios par´ametros del sistema son manipulados por el p´ ublico de forma interactiva, dando lugar a im´agenes distintas.

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Figura 6. Arte generativo animado y arte generativo interactivo, por Andreas Schlegel.

2.2 Software art Este apartado surge de la necesidad de presentar un punto de vista distinto respecto al trabajo creativo con software. El software art, t´ermino acu˜ nado en 2001 en el festival transmediale [26], se basa en considerar el software como material art´ıstico, y no como herramienta. En este contexto, el arte no s´olo se realiza mediante el ordenador, sino que tiene lugar en el ordenador. El software no es u ´nicamente un instrumento funcional, tambi´en se puede considerar una creaci´on en s´ı misma, donde el material est´etico resultante es el c´odigo generado y la forma de expresi´on es la programaci´on. Encontramos aqu´ı dos l´ıneas de trabajo: de un lado, el trabajo con el c´odigo en s´ı mismo, del otro, el trabajo cr´ıtico entorno de la vertiente cultural de los programas. Como se desprende de los ejemplos presentados a continuaci´on, y se comenta en [2], el software art puede contener elementos del arte generativo, pero no tiene que ser necesariamente generativo, en un sentido estrictamente t´ecnico. En este sentido, es interesante [13], que compara el papel del c´odigo en el arte digital con el del lenguaje en la narrativa. Ejemplos interesantes de software art codeworks Los codeworks son textos ASCII que se envian a listas de correo. Se parecen a programas, aunque no siempre se pueden ejecutar. En octubre de 2001, Jodi envi´o a la lista de correo electr´onico internacional Nettime un texto que parec´ıa un comentario cr´ıtico sobre las crisis pol´ıticas contempor´aneas y la guerra, en forma po´etica. Result´o ser tambi´en una pieza de c´odigo fuente en C, parte de un videojuego basado en el videojuego comercial Quake. En el software art, el c´odigo no ejecutable tambi´en tiene una intenci´on.

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degenerative En 2005, Eugenio Tisselli ide´o la obra de net art degenerative. Se trata de una p´agina web cuyo c´odigo va degenerando cada vez que recibe una visita. El experimento est´a documentado en [20]. Adrian Ward Adrian Ward [18] es, entre otras cosas, el autor de programas que critican los programas comerciales. Su obra m´as conocida es Auto-illustrator, un programa de gr´aficos e ilustraci´on vectorial que, adem´as es autogenerativo, de forma que el usuario pierde absolutamente el control del resultado. Adrian Ward fu´e tambi´en el primero en proponer escuchar a trav´es del DSP documentos en cualquier formato. As´ı por ejemplo, un fichero en formato pdf puede ser interpretado como un fichero de audio por el ordenador, dando lugar a una obra totalmente ca´otica e impredecible.

Referencias [1] Pau Alsina. Sobre art i inform`atica: introducci´o a l’art digital. Artnodes, 4, 2005. http://www.uoc.edu/artnodes/cat/art/pdf/alsina0704.pdf. ISSN 1695-5951. [2] Inke Arns. Code as performative speech act. In Digital Connections, pages 209– 227. Copenhagen: Royal Academy of Fine Arts, 2006. [3] Xavier Berenguer. Art i tecnologia: una frontera que s’ensorra. Artnodes, 2, 2002. http://www.uoc.edu/artnodes/esp/art/xberenguer0902.pdf. ISSN 1695-5951. [4] Valentino Braitenberg. Vehicles. Experiments in Synthetic Psychology. The MIT Press, Cambridge, Massachussets, 1984. [5] Enrique Casta˜ no. Los or´ıgenes del arte cibern´etico en Espa˜ na: el seminario de Generaci´ on Autom´ atica de Formas Pl´ asticas del Centro de C´ alculo de la Universidad de Madrid (1968-1973). PhD thesis, Universidad de M´alaga, 2000. [6] Gary William Flake. The Beauty of Nature: Computer Explorations of Fractals, Chaos, Complex Systems, And Adaptation. The MIT Press, Cambridge, Massachussets, 1998. [7] Philip Galanter. What is generative art? complexity theory as a context for art theory, 2003. http://philipgalanter.com/downloads/ga2003_what_is_ genart.pdf. [8] Claudia Giannetti. Est´etica Digital. Sintop´ıa del arte, la ciencia y la tecnolog´ıa. ACC L’Angelot, 2002. [9] Ruth Leavitt, editor. Artist and Computer. Harmony Books, 1976. [10] Golan Levin. on software (as) art, 2004. TED talk http://www.ted.com/talks/ lang/eng/golan_levin_on_software_as_art.html.

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[11] Golan Levin. make art that looks back at you, 2009. TED talk http://www. ted.com/talks/lang/eng/golan_levin_ted2009.html. [12] John Maeda. Creative Code: Aesthetics + Computation. Thames & Hudson, 2004. [13] Santiago Ortiz. Narrativa, vida, arte y c´odigo. Artnodes, 4, 2005. http://www. uoc.edu/artnodes/esp/art/ortiz0505.pdf. ISSN 1695-5951. [14] Ken Perlin. An image synthesizer. SIGGRAPH Comput. Graph., 19(3):287–296, 1985. [15] Przemyslaw Prusinkiewicz and Aristid Lindenmayer. The Algorithmic Beauty of Plants. Springer-Verlag, 1990. ISBN 978-0387972978. [16] Casey E. B. Reas. Process / drawing. Architectural Design, Programming Cultures: Architecture, Art and Science in the Age of Software Development, August 2007. [17] Mitchel Resnick. Turtles, termites and traffic jams. The MIT Press, Cambridge, Massachussets, 1997. [18] Web de Adrian Ward. http://www.adeward.com/. [19] Web de Andreas Schlegel. http://www.sojamo.de/. [20] Web de degenerative, de Eugenio Tisselli. degenerative/.

http://www.motorhueso.net/

[21] Web de Generative Art Conference. http://www.generativeart.com/. [22] Web de generative.net. http://www.generative.net/. [23] Web de Manfred Mohr. http://www.emohr.com/. [24] Web de Processing. http://processing.org/. [25] Web de Synthfarm. http://www.syntfarm.org/. [26] Web de transmediale. http://www.transmediale.de/. [27] Web sobre arte generativo en CODEMUSE. http://www.codemuse.net/html_ files/GenerativeArt.htm.