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· N a v i g a t i o n · · · · · ·
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Beschreibung des datenorientierten, evolutionären Kunstprozesses |
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Günter Bachelier |
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| Generationsübergreifender Bildspeicher | Ein generationsübergreifender Bildspeicher bildet die Grundlage für den Evolutionsprozeß, der nachfolgend beschrieben werden soll. Zu beachten ist, daß es sich dabei um einen datenorientierten Evolutionsprozeß handelt, der Bildtransformations-Operationen auf existierende Bilder anwendet. |
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| Initialisierung |
Bei der datenorientierten Evolution wird im ersten Schritt aus dem generationsübergreifenden Bildspeicher eine Auswahl von m > 1 Motiven als Initialisierungspopulation P (t=0) verwendet, wobei es sich um Basismotive handeln kann, die direkt von digitalisierten Fotos stammen, oder die bereits einen Evolutionsprozeß hinter sich haben. Dieser Schritt wird als Initialisierung bezeichnet, und erfordert eine Selektionsstrategie, die vom Künstler durchgeführt wird, wobei dies als erster Interaktions- bzw. Kommunikationsakt im Rahmen der Reformulierung des evolutionären Kunstprozesses als Kommunikation verstanden werden kann. In dieser Strategie wird die Anzahl der Individuen in einer Population festgelegt, sowie die konkreten Bilder, die im allgemeinen durch eine subjektive Bewertung durch den Künstler erfolgt, wobei im Gegensatz zu den Standard-Evolutions-Algorithmen die Populationszahl von Generation zu Generation unterschiedlich gewählt werden kann. |
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| Ausgangspopulation | Durch die Initialisierung entsteht die Ausgangspopulation an Bildern bzw. Motiven der ersten Generation. Da der Evolutionsprozeß ein iterativer Prozeß ist, soll dieser Begriff in jeder Generation als Synonym für die Elternpopulation stehen, auf die Reproduktions-Operationen angewendet werden. |
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| Reproduktionsstrategie | Die Reproduktion wird entsprechend einer Reproduktions-Strategie durchgeführt, die ebenfalls vom Künstler spezifiziert werden muß. Sie besteht aus den Komponenten: Selektion zur Reproduktion, Rekombinations- und Mutations-Strategie, sowie in der Festlegung der Anzahl der Nachkommen. |
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| Selektion zur Reproduktion | Die Auswahl eines Elternteils bei der ungeschlechtlichen bzw. mehrerer Elternteile bei der geschlechtlichen Reproduktion wird durch eine Strategie der Selektion zur Reproduktion sel (R) geregelt, die durch den Künstler spezifiziert wird. In Evolutionären Algorithmen werden die Eltern entweder gleichverteilt zufällig ausgewählt (Evolutions Strategie), oder sie werden als Funktion ihrer Fitneß ausgewählt (Genetische Algorithmen). |
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| Ungeschlechtliche Reproduktion |
Prinzipiell stehen zwei Klassen von Reproduktionsarten zur Verfügung: Bei der ungeschlechtlichen Reproduktion wird genau ein Bild als Elternteil ausgewählt, auf das zunächst die Replikations-Operation angewendet wird, d.h. das Elternbild wird kopiert. Auf diese exakte Kopie werden eine oder mehrere Transformations-Operationen angewendet, die im Rahmen der Evolutionären Algorithmen allgemein als Mutations-Operationen betrachtet werden, wobei die Art der Transformationen, sowie etwaige Parameter durch eine Mutations-Strategie geregelt wird, die extern vom Künstler spezifiziert werden muß. |
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| Geschlechtliche Reproduktion | Bei der geschlechtlichen Reproduktion werden mindestens zwei Bilder als Elternindividuen ausgewählt, die einen Nachkommen erzeugen, indem bei einer datenorientierten Evolution Bildelemente der Elternteile ausgewählt, und zu einem Nachkommenbild kombiniert werden, was als Rekombinations-Operation bezeichnet wird. Die Auswahl und die Anzahl von Bildteilen, sowie etwaige Parameter werden durch die Rekombinations-Strategie geregelt. |
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| Reproduktions-Strategie und Auswahlwahrscheinlichkeiten | Welche Mutations- und Rekombinations-Operationen angewendet werden sollen, muß durch den Künstler im Rahmen der Reproduktions-Strategie spezifiziert werden, bzw. es können alle vorhandenen Operationen verwendet werden, denen jeweils eine Anwendungswahrscheinlichkeit zugeordnet wird. Diese Anwendungswahrscheinlichkeiten können entweder als externe Parameter vom Künstler vorgegeben werden, oder einem Selbstadaptionsprozeß unterliegen |
| Zwischenpopulation | Alle Nachkommen werden in eine Zwischenpopulation eingefügt, wobei im Rahmen der Reproduktions-Strategie die Anzahl l der Nachkommen festgelegt werden muß. |
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| Selektion zur Übernahme in die Nachfolgepopulation | Nachdem die Sollanzahl von Nachkommen erzeugt wurde, wird die Reproduktionsphase beendet, und die Phase der Selektion zur Übernahme in die Nachfolgepopulation wird begonnen, in der entschieden wird, welche der Individuen in der Zwischenpopulation in die Nachfolgepopulation übernommen werden sollen. Es stehen dabei zwei prinzipielle Strategien zur Verfügung, die sich aus unterschiedlichen Strategien zur Bildung der Zwischenpopulation herleiten: |
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| Lebenserwartung von einer Generation | 1) Es werden nur die Nachkommen in die Zwischenpopulation aufgenommen, d.h. die Elternindividuen finden keine Berücksichtigung bei dieser Form der Selektion. Dies bedeutet, daß alle Individuen eine Lebenserwartung von genau einer Generation besitzen. |
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| Beliebige Lebenserwartung | 2) Die Eltern und Nachkommen werden gemeinsam in die Zwischenpopulation aufgenommen, aus der die Nachfolgepopulation gebildet wird. Individuen in dieser Strategieklasse besitzen eine beliebige Lebenserwartung, falls keine dementsprechenden Beschränkungen eingeführt werden. |
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| Grundlage der sel (N) | Grundlage der Selektions-Operation sel (N) ist die Bewertung der Individuen durch den Künstler, wobei zwei Klassen von Strategien angewendet werden können: |
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| Absolute Bewertungen | Jedem Individuum wird eine absolute Bewertung durch ein Skalar zugeordnet, der beispielsweise aus dem Intervall [0, 1] sein kann, und somit normiert ist. |
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| Relative Bewertungen | Alle Individuen in der Zwischenpopulation werden neu bewertet, wobei als Grundlage nur die vorliegenden Individuen betrachtet werden, sodaß faktisch eine Rangfolge erstellt wird. Diese Strategie liefert dann abweichende Ergebnisse, wenn Eltern und Nachkommen in der Zwischenpopulation enthalten sind, da die Eltern, die in zumindest einer vorangegangenen Generation schon einmal bewertet wurden, jetzt neu bewertet werden, wobei als Vergleichsmaßstab die Individuen in der jetzigen Zwischenpopulation herangezogen werden. |
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| Mehr-Ziel-Bewertung | Auf erweiterte Bewertungsmöglichkeiten, die einem Individuum mehrere Skalare als Bewertung unterschiedlicher Eigenschaften zuordnet (Mehr-Ziel- oder Vektor-Bewertung), soll hier nicht weiter eingegangen werden. |
Ausstellungsbeschreibung
| Evolutionäre Kunst | Kunstprozeß
von Bachelier
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