O que você vê quando olha essas imagens? Células microscópicas, cortes transversais dos ossos, vasos sangüíneos - essas estruturas biológicas vêm à mente. Todas essas suposições estariam erradas.
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À primeira vista, o trabalho do artista australiano Jonathan McCabe pode parecer um espécime biológico manchado com alguns químicos psicodélicos para efeito, mas não é biologia. Ele criou todas essas imagens usando algoritmos de computador baseados em uma teoria biológica pouco conhecida sobre como as células crescem aleatoriamente em padrões e formam a ordem em meio ao caos.
Mas, antes de nos aprofundarmos na biologia teórica, o que exatamente é arte generativa?
O trabalho artístico generativo é feito com a ajuda de algum tipo de sistema externo (geralmente um programa de computador ou algoritmo, mas reações químicas também funcionariam) que processa e transforma as entradas iniciais. Esses insumos podem ser visuais, estatísticos ou até musicais - eles podem ser deixados para apodrecer, criando delicados anéis de molde ou até mesmo um código de DNA artificial usado para construir modelos 3D de cidades. E um sistema pode produzir muitos produtos finais diferentes.
Participar da criação da arte a partir do controle total do artista introduz um elemento de surpresa. “A arte geradora pode viciar, com a promessa de que algo de bom surgirá, se houver mudanças suficientes no processo”, diz McCabe. Os artistas concentram-se na saída e mexem com algoritmos para obter o produto final que os satisfaz - esteticamente, mentalmente, artisticamente, etc.
Desde 2009, McCabe vem mexendo com algoritmos baseados em uma teoria biológica proposta pelo cientista da computação e matemático Alan Turing. Embora mais conhecido por seu trabalho em inteligência artificial e por quebrar a máquina de codificação alemã Enigma, Turing também tinha interesse em padrões que governam o mundo natural. Em 1952, ele publicou um artigo intitulado “A Base Química da Morfogênese”, no qual ele postulou que substâncias químicas (chamadas “morfogênicos”) reagem entre si e se espalham através do tecido para criar padrões naturais em organismos compostos de milhares, talvez bilhões de células.
Turing apresentou um modelo básico de como esses padrões naturais funcionam. Uma célula produz produtos químicos, e esses produtos químicos reagem e se difundem em seu ambiente de células vizinhas. Há um composto que ativa a reação, e um que inibe, um “inibidor”. Dependendo da concentração do químico “ativador” em cada célula, você pode obter um ponto ou uma faixa à medida que a reação se difunde através do tecido. Quanto maior a área, mais complexo é o padrão. Turing inventou fórmulas matemáticas para prever como seis padrões poderiam se formar em uma pequena esfera de células.
É fácil ver como esse processo básico poderia sustentar padrões de pigmentação na pele e nas escamas dos animais, criando uma cacofonia de manchas e listras. Pesquisadores modelaram padrões de Turing em conchas, olhos de peixe e bolor limoso, e até mostraram que a teoria de Turing explica a evolução das manchas de leopardo com a idade.
Alguns estendem as equações de Turing a padrões tridimensionais, por exemplo, aqueles encontrados no espaçamento dos dentes e no desenvolvimento dos membros. Em 2011, uma equipe forneceu evidências experimentais de que os sulcos na boca de um camundongo se formaram de acordo com a teoria de Turing. (Químicos da Universidade de Brandeis também publicaram um estudo em março usando fórmulas de Turing para fazer estruturas tridimensionais em tubos de ensaio também.)
Como McCabe passa seus dias inventando algoritmos para criar arte, ele estava ciente do trabalho de Turing. Quando ele começou a ver os pontos e listras característicos dos padrões de Turing aparecerem em sua arte generativa, ele decidiu brincar com seu código. "Eu imaginei que os padrões de Turing estavam aparecendo acidentalmente", diz McCabe. Então, naturalmente, ele tentou fazê-los de propósito.
O trabalho de Turing é uma ferramenta natural para a arte generativa. Para imitar um sistema químico, McCabe criou programas regidos pelos mesmos princípios para produzir imagens - usando pixels no lugar das células. O programa atribui aleatoriamente um número a cada pixel, o que produz uma cor. Assim como a reação química em uma célula influencia seus vizinhos, o número de cada pixel muda com base nos pixels adjacentes. "Eu tinha visto fotos de animais, particularmente lagartos e peixes, que tinham padrões muito bonitos em seus corpos, então essa foi a inspiração", explica ele.
Os primeiros experimentos de imagens de McCabe foram bastante básicos: pontos pretos e brancos e padrões semelhantes a labirintos. Eventualmente, ao colocar em camadas dois ou três ou mais processos de Turing em cima uns dos outros, ele poderia criar padrões mais complexos - listras grandes compostas de pequenos pontos ou redemoinhos e um arco-íris de cores formam um quadro maior. Estes são chamados de padrões de Turing em várias escalas, e McCabe se formou para criá-los em larga escala. Ampliar uma dessas imagens grandes é quase como olhar para uma rede de células vivas.
A beleza da arte generativa é que você nunca sabe exatamente o que vai conseguir. Dependendo do que ele gosta ou não gosta sobre o produto final, ele vai ajustar um algoritmo ou combinar peças de diferentes algoritmos. “Às vezes eu uso algoritmos genéticos em que o programa combina aleatoriamente partes de 'receitas', que levaram a bons resultados, fazendo uma espécie de reprodução seletiva”, diz McCabe.
Muitas das imagens parecem peixes iridescentes ou escamas de lagartos, peles de animais, vasos sangüíneos ou até amostras de tecido manchado. McCabe chegou a combiná-los com algoritmos que imitam a física do fluido fluente para criar paisagens semelhantes a oceanos.
Mas ele nunca faz uma imagem com uma forma natural específica em mente, nem nomeia seu trabalho. Isso os deixa abertos para interpretação. Você vê uma célula vegetal ou uma casca de tartaruga? Em última análise, McCabe acha que o que você vê é com você.
