| Qbist als Teil eines einfachen
evolutionären Kunstprozesses |
Das Programm Qbist von Dr.
Jörn Loviscach, wird als Vertreter einer funktionsorientierten
Bilderzeugung im weiteren beschrieben. Durch die Verwendung eines einfachen
Mutationsprozesses unter den Selektions-Operationen eines Nutzes kann
es bereit als Teil eines evolutionären Kunstprozesses betrachtet
werden.
Die Eigenschaft der funktionsorientierten Bilderzeugung bezieht sich
darauf, daß ein Bild zunächst nicht durch Pixel definiert wird,
denen jeweils ein RGB-Wert zugeordnet ist, sondern durch eine Formel,
die auf jede Pixelposition eines Bildes angewendet wird, und somit dieser
Position einen RGB-Wert zuordnet.
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Farbtransformation
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Grundlage bilden Farbraumtransformationen, die RGB-Werte bzw. Positionsbeschreibungen
von Pixel in einem Bild aufnehmen und einen neuen RGB-Wert erzeugen. In
der Variante von Qbist werden genau zwei als Argumente verwendet, die
genau einen Output liefern. Es werden acht solcher Farbraumtransformationen
verwendet, wobei diese Anzahl variabel ist. Beispiele für solche
Transformationen sind:
multiply: Multiplikation korrespondierender Farbwerte des ersten und
des zweiten Argumentes.
complement: Erzeugung des Komplementwertes des ersten RGB-Wertes ohne
Berücksichtigung des zweiten Wertes.
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| Qbist mit ungeschlechtlicher Reproduktion |
Als Input wird bei der vorliegenden Qbist-Implementierung und bei der
Erzeugung eines 2-dimensionalen Bildes die Koordinaten eines Punktes eingelesen,
die zwei der drei Register belegen. Das dritte Register wird mit einem konstanten
Wert belegt. Auf diese Registereinträge werden sequentiell Farbraumtransformationen
angewendet, und der Inhalt eines der Register wird als R-, G- oder B-Wert
des entsprechenden Koordinatenpunktes interpretiert. D.h. diese Vorgehensweise
kann als ungeschlechtliche Reproduktion interpretiert werden, da für
die Erzeugung eines Pixels ausschließlich die Position des Pixels
nicht jedoch Positionen Pixel oder Farbwerte anderer Pixel mit berücksichtigt
werden. |
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| Erweiterungen |
Erweiterungen mit geschlechtlicher Reproduktion, selbstadaptiver Mutationsschrittweitenvektoren,
Oberflächen- und Volumen-Qbist, und die Erweiterung auf akustische
Systeme wird im Rahmen der Erweiterung
computerunterstützter, evolutionärer Kunst beschrieben. |
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| Programmablauf der Mac-Version |
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| Initialisierung |
Die Evolution beginnt mit der Initialisierung, bei der eine Defaultformel
oder eine vorhandene Formel aus einem vorangegangenen Evolutionsprozeß
geladen wird, wobei der Befehl Apfel-O benutzt werden kann.
Diese Formel erzeugt ein quadratisches Bild im Mittelbereich einer quadratischen
3 x 3 Palette.
Eine Formel kann theoretisch ein Bild mit einer beliebigen Auflösung
erzeugen, wobei für große Bilder jedoch sehr viel Rechenzeit
benötigt wird, sodaß während des Evolutionsprozesses kleine
Bilder erzeugt werden.
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| Speichern von Formeln |
Die Formeln zu einem Bild können durch die Speicher-Operation Apfel-S
in einen generationsübergreifenden Bild- bzw. Formel-Speicher abgelegt
werden, sodaß diese für nachfolgende Evolutionsprozesse konserviert
sind.
Im Bezug auf das Speichern von Formeln zeigt sich jedoch eine Schwäche
des Interfaces der vorliegenden Implementierung von Qbist, da bei mehreren
Bildern auf der Palette im Speichern-Dialog keine Möglichkeit existiert
eine der Bilder bzw. Formeln explizit auszuwählen.
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| Reproduktion |
Durch einen Mutationsprozeß wird die Formel verändert, wonach
das entsprechende Bild in eines der acht verbleibenden Bereiche der 3
x 3 Palette eingetragen wird.
Der Grad der Mutation kann durch fein, mittel groß festgelegt werden,
indem im Menu "Variations" die Befehle Apfel-F, -M, und -C angewendet
werden könnnen.
Diese Einzelmutation der Elternformel wird genau acht mal durchgeführt,
bis alle neun Elemente der 3 x 3 Palette belegt sind.
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| Selektion |
Durch eine Selektions-Operation wird eines dieser neun Bilder ausgewählt,
indem imVariatonsmenü die entsprechende Zahl ausgewählt wird,
bzw. indem der Befehl Apfel+Zahl aus {0, 1, ...8} eingegeben wird.
Diese ausgewählte Formel wird als Grundlage für die nächste
Reproduktionsphase verwendet, wodurch alle anderen acht Bilder bzw. Formeln
verworfen werden.
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| (1,8)-ES |
Diese Reproduktionsstrategie läßt sich mit Hilfe der Terminologie
der Evolutions-Strategien somit als (1+8)-ES beschreiben, d.h. ein Elternteil
erzeugt durch eine ungeschlechtliche Reproduktion mit Hilfe eines Mutations-Operators
8 Nachkommen, die zusammen mit dem Elternteil in die Zwischenpopulation
aufgenommen werden. Aus dieser Zwischenpopulation wird durch die Selektion
zur Übernahme in die Nachfolgepopulation (sel (N)) genau ein Individuum
ausgewählt, das als Elternteil in der nächsten Generation verwendet
wird. |
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| Speichern von Bildern |
Jede der erzeugten Formeln kann ausgewählt werden und ein Bild mit
einer beliebigen Auflösung und Seitenverhältnissen erzeugen,
das im Tiff-Format abgelegt wird, was durch den Befehl "Save Tiff"
oder Apfel-T geschieht, der eine Dialogbox öffnet, in der die Pixel-Angaben
für die Bildbreite und -länge angegeben werden können.
Nach diesen Angaben folgt eine Dialogbox, in der der Name des Pixelbildes
angegeben werden kann. Leider ist an dieser Stellle die Softwareergonomie
des Programmes verbesserungsbedürftig, da wie beim Speichern von
Formeln unklar ist, welches der vorliegenden neun Bilder in einer höheren
Auflösung erzeugt werden soll.
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| Keine neuen Informationen bei breitformatigen
Bildern |
Im Bezug auf die wählbaren Seitenverhältnisse zeigt sich jedoch
eine Schwäche der vorliegenden Implementierung von Qbist, da bei
einer breitformatigen Bildeinstellung keine neuen Bildelemente im Vergleich
zu der quadratischen Grundform berechnet werden, sondern es anscheinend
zu einer einfachen Verzerrung kommt.
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| Referenz |
Loviscach, Jörn: Ausgewürfelt: Moderne Kunst algorithmisch erzeugt.
In: ct 10, 1995, S. 326 - 330. |