Katedra Informatyki Stosowanej, UMK Toruń Neuroestetyka Włodzisław Duch Katedra Informatyki Stosowanej, UMK Toruń Google: Duch Neuroestetyka, Poznań 22.02.2007

Zdumiewająca hipoteza „Zdumiewająca hipoteza brzmi: Ty, Twoje radości i smutki, Twoje wspomnienia i ambicje, Twoje poczucie tożsamości i wolna wola, nie są w rzeczywistości niczym innym niż sposobem, w jaki zachowuje się ogromny zbiór komórek nerwowych i związanych z nim cząsteczek”. Francis Crick, „Zdumiewająca hipoteza, czyli nauka w poszukiwaniu duszy”, Prószyński i S-ka, Warszawa 1997. Lapidarnie: Umysł jest tym, co robi mózg. Widzimy świat? Maja! Widzenie jest interpretacją stanów kory wzrokowej własnego mózgu przez inne obszary tego mózgu. Świadczą o tym złudzenia optyczne, zmiany percepcji w wyniku uszkodzeń mózgu, halucynacje, sny, ślepota na zmiany ... Widzimy tylko stany swojego mózgu!

Neuroestetyka Neuroestetyka poszukuje neurobiologicznych podstaw przeżyć estetycznych. Tworzenie i przyjemność obcowania ze sztuką jest możliwe tylko dzięki istnieniu wspólnych wszystkim ludziom struktur mózgu, odpowiedzialnych za proces widzenia. The Institute of Neuroesthetics, Univ. College London. Semir Zeki: artyści podobnie jak neurolodzy, badają zachowania mózgu swoimi specyficznymi metodami. Badania procesu widzenia przez artystów: Leonardo da Vinci, Piero della Francesca, Brunelleschi, Delacroix, Seurat, Duchamp, Mondrian, Picasso, Braque, Calder, Tinguely ... Neuroestetyka wzbudziła duże zainteresowanie wśród artystów, pragnących wykorzystać nową wiedze dotycząca percepcji i zachowania w swojej pracy.

Neuroestetyka Cele badań w dziedzinie neuroestetyki to: badanie procesów twórczych w sztukach plastycznych, zrozumienie działania mózgu w czasie takich procesów; podkreślanie centralnej roli, jaką pełnia badania nad mózgiem dla zrozumienia natury ludzkiej, przejawiającej się nie tylko w sztuce czy muzyce, lecz również moralności, zachowaniach społecznych i antyspołecznych, moralności, religii i innych dziedzinach wpływających na życie codzienne; zainteresowanie neurobiologów badaniem sztuki jako metody badania organizacji przetwarzania informacji przez mózg; badanie praw percepcji, którym podlega tworzenie sztuki, zarówno na etapie tworzenia jak i oglądania; zrozumienie sztuki w świetle zadań, stojących przed układem wzrokowym, lub ogólnie stojących przed mózgiem, to jest gromadzenia wiedzy o świecie i sposobach jego poznawania.

Książki Robert L. Solso, Cognition and the Visual Arts. MIT Press (1996) Semir Zeki, Inner Vision. Oxford University Press (1999) C. McManus, Right Hand, Left Hand. Weidenfeld & Nicholson (2002) M. Livingstone, Vision and Art. Harry N Abrams (2002) E. Faas, The Genealogy of Aesthetics. Cambridge University Press (2002)

Najważniejsze prawa percepcji Poszukiwanie prawdy ponad pozorami. Informacje dochodzące do oka bez przerwy się zmieniają w wyniku zmiany odległości, kąta widzenia i oświetlenia, a jednak widzimy stabilny świat, złożony z obiektów o określonej kategorii (np. twarzy). Układ wzrokowy wydobywa z dochodzącego do oka sygnału tylko to, co istotne, podobnie jak artysta próbujący oddać swój sposób widzenia. Abstrahowanie, szukanie istoty, pozwalającej rozpoznać byt. „The whole beauty and grandeur of Art consists ... in being able to get above all singular forms, particularities of every kind [by making out] an abstract idea ... more perfect than any one original.” - John Constable Sposób tworzenia abstrakcji przez mózg jest centralnym problemem badań nad mózgiem, sztuka jest próba eksternalizacji tych abstrakcji.

Wzrok Informacja wizulana rozdziela się już w oku na odrębne kanały: Szlak wielkokomórkowy: trzy typy stożków fotorecepcyjnych o dużych polach recepcyjnych, pobudzenie światłem o szerokim paśmie, niska rozdzielczość przestrzenna, wysoka wrażliwość na kontrast, orientację, szybkie przesyłanie sygnałów, bez informacji o kolorze. Drobnoziarniste komórki, 2 typy stożków fotorecepcyjnych, małe pola recepcyjne, wolno przewodzące aksony, rozpoznają opozycje barw. Kolor, kształt, ruch–odrębne kanały

Kolor W czystej formie: Mondrian. Mieszany z krawędziami, orientacją przestrzenna: sztuka abstrakcyjna, bez rozpoznawania obiektów (większy wysiłek).

Kształt: karykatury

Ruch: sztuka kinetyczna Próba stymulacji wybranych obszarów układu wzrokowego. Optymalna stymulacja obszarów V5 reagujących na ruch, z minimalną stymulacją pozostałych obszarów.

8 praw Ramachandrana Czy istnieją „reguły” sztuki pozwalające zrozumieć dlaczego pewne reprezentacje graficzne wydają się nam piękne i interesujące? Dlaczego takie reguły pojawiły się w takiej a nie innej formie w procesie ewolucji? Jakie struktury mózgu są w to zaangażowane? Uwypuklanie elementów, różnic, widoczne w sztuce pierwotnej i karykaturach, wynikające z zasady „wzmacniania różnic”. Izolowanie pojedynczych modów wzrokowych (kształt, kolor, kinestetyka), sprzyja większemu skupieniu uwagi. Grupowanie percepcyjne (Gestalt) pozwalające na segmentację obiektów od tła i abstrakcyjne relacje podobieństwa. Wzmacnianie przez kontrast, linię, rysunek, kolor. Wyzwania dla percepcji, nieoczywiste grupowanie. Unikanie nienaturalnych punktów widzenia i przypadkowych koincydencji konturów. Aluzje i metafory zwiększają zainteresowanie. Symetria jest atrakcyjna.

Punkty widzenia Co jest interesujące dla układu wzrokowego? Naturalne tekstury – łatwe, relaksujące; złudzenia - trudniejsze, ale intrygujące; złożone - ciekawe.

Statystyka obrazów Uśrednione obrazy, 100 w każdej kategorii – rozmazana pamięć? „Voyage without limits” Loyd Henriksen.

Aaron – malarz Harold Cohen zadał pytanie: Jakie minimalne wymagania musi spełniać zbiór znaków graficznych by funkcjonować jako obraz? Czy da się zakodować zasady takich znaków w programie komputerowym?

Aaron – malarz Meeting On Gauguin's Beach, Aaron, with Decorative Panel, Olej, 1988 Olej 1992

Sztuka generatywna „Generative art” ma swoją stronę w Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Generative_art http://www.random-art.org http://www.solaas.com.ar/dreamlines/p5/ http://www.jhlabs.com/java/art.html Yuki Terai, śpiewająca animka, jest idolem w Japonii! http://www.teraiyuki.net/index1.html

Muzyka z komputera „Popcorn”, przebój Hot Butter, 1969, melodia powstała za pomocą komputerowej analizy wpadających w ucho melodii. Kompozytor uczy się słuchając i analizując. Czemu komputer nie mógłby zrobić tego samego? Ale czy tak samo? Muzyka algorytmiczna: John Cage, Iannis Xenakis ... http://en.wikipedia.org/wiki/Algorithmic_music Lucasfilm Games' gra Ballblazer (1982) używała komputerowej improwizacji jazzowej, Xbox improwizuje na zadane tematy. Muzyka generatywna: Brian Eno od 1975 roku! http://en.wikipedia.org/wiki/Generative_music Przykłady muzyki generatywnej: http://jmusic.ci.qut.edu.au/jmMusic.html

Muzyka z obrazów Czy można komponować muzykę w odpowiednim nastroju do obrazów? Przykład: fiński metakompozytor Lauri Gröhn: http://www.synestesia.fi/ „Dlaczego to robię? Chcę pokazać, że w przyszłości komputery będą komponować nie gorzej niż ludzie ... „ Turku Archipelago, Fog, Sakura – całkiem interesujące kompozycje! Czy komputer może „czuć” muzykę? Greta próbuje ...

Polskie słówka Jeśli przeanalizujemy fonetyczne własności różnych słów i nauczymy się regularności to możemy szukać skojarzeń do grupy słów; duża "gęstość semantyczna" oznacza wiele interesujących skojarzeń, interesujące słowa. Przykład pośredniego etapu radosnego słowotwórstwa sieci neuronowej: ardyczulać ardychstronnie, ardywialić ardyklonnie, ardywializować ardywianacje, argadolić argadziancje, arganiastość arganastyczna, arganianalność arganiczna, argasknie argasknika, argulachny argatywista, argumialent argumiadać argumialenie argumialiwić argumowny argumofon argumował argumowalność Czy "argumiadać" to nie piękne słowo? Argumiada ten, kto argumentuje tak intensywnie, że ujada.

Niewykorzystane zmysły W najszerszym sensie sztuką jest wszystko, co wywołuje estetyczne wrażenia u jakiegoś odbiorcy – niestety to się nieczęsto w sztuce współczesnej zdarza ... Przetwarzanie sygnałów z jednej modalności do drugiej daje nowe możliwości wyrazu artystycznego. Klawiatura fortepianu służy przekształcaniu pobudzeń przestrzennych w wibracje dźwiękowe: ruch widza => dźwięki. U niewidomych informacje z kamery => pobudzenia dotykowe pleców lub języka. Dotyk jest mało wykorzystanym zmysłem. Przetwarzanie obrazów czy muzyki na pobudzenia języka lub skóry różnych części ciała (twarzy, palców), może dać ciekawe nowe możliwości. Masaż artystyczny jako odrębna kategoria estetyczna w zasadzie nie istnieje. Można zbudować „dotykotron”, instrument pozwalający wywołujący ciekawe efekty dotykowe, połączone z efektami dźwiękowymi i wizualnymi lub też od nich niezależne.