imported>Christian1985: /* Kunstprozess */

2023-05-12T19:22:38Z

Kunstprozess

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[[Datei:Imagebreeder_example.png|mini|Ein Bild, das mit einem [[evolutionärer Algorithmus|evolutionären Algorithmus]] erstellt wurde.]]
'''Evolutionäre Kunst''' ist eine Form der [[generative Kunst|generativen Kunst]], bei der [[Kunstwerk]]e aus Bereichen der [[bildende Kunst|bildenden Kunst]], [[Musik]] und auch [[darstellende Kunst|darstellenden Kunst]] mit [[evolutionärer Algorithmus|evolutionären Algorithmen]] erzeugt werden. Evolutionäre Algorithmen sind Methoden, [[Optimierungsproblem]]e mit Prinzipien der natürlichen [[Evolution]] zu lösen. Indem künstlerische Prozesse als Optimierung aufgefasst werden, können somit Objekte geschaffen werden, die auf Menschen [[Ästhetik|ästhetisch]] wirken. Aus zeitlichen Gründen erfolgt die Umsetzung dieser Klasse von [[Algorithmus|Algorithmen]] zwingend mit dem [[Computer]], könnte prinzipiell aber auch von Hand berechnet werden. Evolutionäre Kunst gehört daher zur [[digitale Kunst|digitalen Kunst]].

== Grundlagen ==
Grundlage Evolutionärer Kunst ist wie bei allen Evolutionären Algorithmen eine Population aus Individuen, die hier jeweils eine visuelle Struktur repräsentiert.
Diese Repräsentation kann entweder indirekt erfolgen, indem Individuen wie bei der [[Genetische Programmierung|Genetischen Programmierung]] jeweils ein Programm enthalten, das eine visuelle Struktur erzeugt, sodass hier die biologische Unterscheidung zwischen [[Genotyp]] und [[Phänotyp]] aufrechterhalten bleibt. Die Repräsentation kann aber auch direkt sein, wie bei der [[Evolutionsstrategie]], indem ein Individuum nur als Phänotyp betrachtet wird, auf den evolutionäre Operationen angewendet werden. In diesem Fall enthält ein Individuum ein Bild, Zeichnung, Bewegtbild oder ähnliches im Sinne einer [[Bilddatei]] oder [[Videodatei]].

== Kunstprozess ==
Nahezu alle Anwendungen Evolutionärer Kunst, die indirekte Repräsentationen verwenden, erzeugen [[Ungegenständliche Kunst|ungegenständliche]] visuelle Werke.<ref>http://srooke.com/</ref> Unabhängig ob direkte oder indirekte Repräsentation existieren nur wenige Ansätze zur [[Gegenständliche Kunst|gegenständlichen]] Evolutionären Kunst.<ref>{{Webarchiv|url=http://evogenio.com/ |wayback=20130530021954 |text=Archivierte Kopie }}</ref>

Beim Evolutionären Kunstprozess wird zunächst eine Startpopulation aus Individuen festgelegt.
Bei einer indirekten Repräsentation werden – wie beim Genetischen Programmieren üblich – zufällige Programme und somit zufällige visuelle Strukturen erzeugt. Bei einer direkten Repräsentation werden meist nicht-zufällige visuelle Strukturen durch den Künstler ausgewählt, z. B. Bilder aus vorangegangenen Evolutionsläufen.

Es folgt eine Reproduktionsphase, bei der die vorliegenden Individuen entsprechend einer Reproduktionsstrategie vermehrt werden, indem Rekombinations- und Mutationsoperationen auf die Repräsentationsstrukturen angewendet werden. Die Art dieser Operationen ist von der Art der Programme bzw. direkten visuellen Strukturen abhängig, so wie generell bei evolutionären Algorithmen beispielsweise lineare und hierarchische Individuenstrukturen jeweils angepasste Rekombinations- und Mutationsoperationen erfordern.

Teil der Reproduktionsstrategie ist die Art, wie Individuen für eine Rekombination ausgewählt werden (Selektion zur Reproduktion). Orientiert sich die Reproduktionsstrategie an [[Genetischer Algorithmus|genetischen Algorithmen]], so müssen vorher [[Fitness (Biologie)|Fitnesswerte]] für jedes Individuum vorliegen. Die Häufigkeit der Auswahl für eine Reproduktion ist eine streng monotone Funktion dieser Fitness, d. h. je höher die Fitness, desto größer die Wahrscheinlichkeit der Auswahl. Orientiert sich die Reproduktionsstrategie an Evolutionsstrategien, so erfolgt die Auswahl gleichverteilt zufällig.

Nach der Reproduktionsphase ergibt sich eine Population von Nachkommen, für die jeweils ein Fitnesswert festgelegt werden muss, der in irgendeiner Weise die [[Ästhetik]] der visuellen Strukturen reflektieren soll. Eine algorithmische Festlegung dieser Werte würde ein formales Ästhetikmodell erfordern, welches bei bisherigen Verfahren zur evolutionären Kunst nicht oder nur in Ansätzen vorliegt. Daher beschränken sich algorithmische Verfahren auf die Ermittlung einfacher Eigenschaften der [[Bildverarbeitung|Bildanalyse]] und darauf basierender Modelle, wie z. B. [[Entropie (Begriffsklärung)|entropiebasierte]] Modelle. Verbreitet ist die Festlegung der Fitness durch einen Menschen oder eine Gruppe von Menschen (interaktive Evolution). Meist ist dies der Künstler, der die Bewertungen nach seinen subjektiven ästhetischen Kriterien festlegt. Alternative Verfahren zur empirischen Schätzung der Fitness ist beispielsweise die Zeit, die ein Betrachter eine
visuelle Struktur betrachtet, die ihm präsentiert wird. Es existieren zudem [[Präattentive Wahrnehmung|vorbewusste]] Verfahren, bei denen versucht wird, eine [[Korrelation]] zwischen [[Physiologie|physiologisch]] messbaren Eigenschaften eines Betrachters und seinen ästhetischen Bewertungen herzuleiten (z. B. [[Pupille]]nreaktionen). Die innovativsten Ansätze bietet hier die [[Neuroästhetik]], bei der Gehirnregionen identifiziert werden, die an ästhetischen Bewertungen beteiligt sind und bei der Korrelationen zwischen den Aktivitäten dieser Regionen und ästhetischen Bewertungen hergestellt werden sollen (analoge Verfahren wie das [[Neuromarketing]]). Da diese Ansätze jedoch komplexe und noch sehr teure Geräte zur [[Bildgebendes Verfahren (Medizin)|medizinischen Bildgebung]] erfordern, beschränkt sich ihr Einsatz in der evolutionären Kunst bislang auf vereinzelte kleine Studien.

Besitzen Eltern wie Nachkommen jeweils einen Fitnesswert, so wird eine Selektionsstrategie angewendet, durch die ermittelt wird, welches Individuum in der nächsten Generation weiter existieren darf und sich möglicherweise reproduzieren wird. Diese Selektionsstrategie berücksichtigt entweder nur die Nachkommen oder die Vereinigungsmenge aus Eltern und Nachkommen. Greift im Weiteren kein Abbruchkriterium, wie das Erreichen einer vorher festgelegten maximalen Anzahl von Generationen, so wird die nächste [[Iteration]] des evolutionären Kunstprozesses mit einer neuen Reproduktionsphase gestartet.

== Non-photorealistic rendering ==
Eine Anwendung evolutionärer Kunst ist das [[Non-photorealistic Rendering]], ein Bereich der [[Computergrafik]], in dem Grafiken bewusst nicht getreu ihrem physikalischen Abbild dargestellt werden. Ein Beispiel ist die Generierung eines künstlichen [[Gemälde]]s aus einer [[Fotografie]].
Die britischen Wissenschaftler Collomosse und Hall entwickelten [[2005]] einen Algorithmus, der Gemälde anhand von Fotografien erzeugt.<ref>J. P. Collomosse und P. M. Hall: ''Genetic Paint: A Search for Salient Paintings'', 2005</ref> Ein Gemälde wird als Abfolge von Pinselstrichen aufgefasst, wobei Pinselstriche durch [[Eigenschaft|Attribute]] wie Position, Richtung, Farbe etc. definiert werden. Ein [[genetischer Algorithmus]] wird genutzt, um den Raum aller auf diese Weise möglichen Gemälde zu durchsuchen. Die [[Fitnessfunktion]], die jedem Lösungskandidaten eine Qualität zuweist, vergleicht das [[Kantendetektion|Kantenbild]] eines Kandidaten mit einem zu Beginn berechneten [[Salienz]]bild. Die Salienz eines Bilddetails gibt an, wie augenfällig es für einen menschlichen Betrachter ist. Im Algorithmus von Collomosse und Hall setzt die Salienz der Bilddetails aus drei Faktoren zusammen: Seltenheitsgrad, Sichtbarkeitsgrad und einem dritten Faktor, der zuvor den Geschmack von Nutzern in Teilbereichen [[maschinelles Lernen|erlernt]], um für Menschen wichtige Artefakte von unwichtigen zu unterscheiden.

Die [[Salienz]]berechnung basiert auf dem Gedanken, dass Kunstwerke „keinen Spiegel“ ([[Ernst Gombrich]]<ref>Ernst Gombrich: ''Art and Illusion'', Phaidon Press, Oxford 1960</ref>) der Realität darstellen, sondern vielmehr eine Interpretation des Künstlers.

== Siehe auch ==
* [[Evolutionäre Ästhetik]]

== Literatur ==
*{{Literatur
|Autor = Peter J. Bentley (Herausgeber)
|Titel = Evolutionary Design by Computers
|Verlag = Morgan Kaufmann Publishers | Jahr = 1999 | ISBN = 978-1558606050 }}

*{{Literatur
|Autor = Philip F. Hingston, Luigi C. Barone, Zbigniew Michalewicz (Herausgeber)
|Titel = Design by Evolution: Advances in Evolutionary Design
|Verlag = Springer | Jahr = 2008 | ISBN = 978-3540741091 }}

*{{Literatur
|Autor = Juan Romero, Penousal Machado (Herausgeber)
|Titel = The Art of Artificial Evolution: A Handbook on Evolutionary Art and Music
|Verlag = Springer | Jahr = 2007 | ISBN = 978-3540728764 }}

*{{Literatur
|Autor = Stephen Todd, William Latham
|Titel = Evolutionary Art and Computers
|Verlag = Academic Press Inc | Jahr = 1992 | ISBN = 978-0124371859 }}

*{{Literatur
|Autor = Mitchell Whitelaw
|Titel = Metacreations: Art and Artificial Life
|Verlag = MIT Press | Jahr = 2004 | ISBN = 978-0262232340 }}

*{{Literatur
|Autor = Karl Gerbel, Peter Weibel (Herausgeber)
|Titel = Ars Electronica 1993: Genetische Kunst - künstliches Leben = Genetic art - artificial life
|Verlag = PVS-Verleger | Jahr = 1993 | ISBN = 978-3901196072 }}

== Weblinks ==
* [http://iasl.uni-muenchen.de/links/GCA-IV.3.html Thomas Dreher]: Geschichte der Computerkunst, Kap. IV.3: Evolutionäre Kunst
* [http://evostar.dei.uc.pt/2012/call-for-contributions/evomusart/ International Conference on Evolutionary and Biologically Inspired Music, Sound, Art and Design]
* MediaWiki basierte [http://de.evo-art.org Enzyklopädie Evolutionäre Kunst] mit der umfassendsten [http://de.evo-art.org/index.php?title=Literatur_zur_Evolution%C3%A4ren_Kunst Online-Bibliographie] zur Evolutionären Kunst und benachbarter Gebiete wie Evolutionäre Architektur, Design und Bildverarbeitung, Generative Kunst, Computational Aesthetics und Computational Creativity

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Bildende Kunst]]
[[Kategorie:Evolutionärer Algorithmus]]

Evolutionäre Kunst - Versionsgeschichte

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