background image

Neuroestetyka

Neuroestetyka

Neuroestetyka

Neuroestetyka

Włodzisław Duch

Włodzisław Duch

Katedra Informatyki Stosowanej

Katedra Informatyki Stosowanej

UMK 

UMK 

Toruń

Toruń

Google: Duch

Google: Duch

Neuroestetyka, Poznań 22.02.2007

Neuroestetyka, Poznań 22.02.2007

background image

Zdumiewająca hipoteza

Zdumiewająca hipoteza

Zdumiewająca hipoteza

Zdumiewająca hipoteza

Zdumiewająca hipoteza brzmi: Ty, Twoje radości i smutki, 

Zdumiewająca hipoteza brzmi: Ty, Twoje radości i smutki, 

Twoje wspomnienia i ambicje, Twoje poczucie tożsamości i 

Twoje wspomnienia i ambicje, Twoje poczucie tożsamości i 

wolna wola, nie są w rzeczywistości niczym innym niż 

wolna wola, nie są w rzeczywistości niczym innym niż 

sposobem, w jaki zachowuje się ogromny zbiór komórek 

sposobem, w jaki zachowuje się ogromny zbiór komórek 

nerwowych i związanych z nim cząsteczek”. 

nerwowych i związanych z nim cząsteczek”. 

Francis Crick, „Zdumiewająca hipoteza, czyli nauka w 

Francis Crick, „Zdumiewająca hipoteza, czyli nauka w 

poszukiwaniu duszy”, Prószyński i S-ka, Warszawa 1997.

poszukiwaniu duszy”, Prószyński i S-ka, Warszawa 1997.

Lapidarnie: Umysł jest tym, co robi mózg.

Lapidarnie: Umysł jest tym, co robi mózg.

Widzimy świat? Maja! 

Widzimy świat? Maja! 

Widzenie jest interpretacją stanów kory wzrokowej 

Widzenie jest interpretacją stanów kory wzrokowej 

własnego mózgu przez inne obszary tego mózgu.

własnego mózgu przez inne obszary tego mózgu.

Świadczą o tym 

Świadczą o tym 

złudzenia optyczne

złudzenia optyczne

, zmiany percepcji w wyniku 

, zmiany percepcji w wyniku 

 uszkodzeń mózgu, halucynacje, sny, ślepota na zmiany ... 

 uszkodzeń mózgu, halucynacje, sny, ślepota na zmiany ... 

Widzimy tylko stany swojego mózgu!

Widzimy tylko stany swojego mózgu!

background image

Neuroestetyka

Neuroestetyka

Neuroestetyka

Neuroestetyka

Neuroestetyka poszukuje neurobiologicznych podstaw 

Neuroestetyka poszukuje neurobiologicznych podstaw 

przeżyć estetycznych. Tworzenie i przyjemność obcowania ze 

przeżyć estetycznych. Tworzenie i przyjemność obcowania ze 

sztuką jest możliwe tylko dzięki istnieniu wspólnych 

sztuką jest możliwe tylko dzięki istnieniu wspólnych 

wszystkim ludziom struktur mózgu, odpowiedzialnych za 

wszystkim ludziom struktur mózgu, odpowiedzialnych za 

proces widzenia.

proces widzenia.

T

T

he 

he 

I

I

nstitute of 

nstitute of 

N

N

euroesthetics

euroesthetics

Univ

Univ

.

.

 College London.

 College London.

 

 

Semir Zeki: artyści podobnie jak neurolodzy, badają 

Semir Zeki: artyści podobnie jak neurolodzy, badają 

zachowania mózgu swoimi specyficznymi metodami. 

zachowania mózgu swoimi specyficznymi metodami. 

Badania procesu widzenia przez artystów: 

Badania procesu widzenia przez artystów: 

Leonardo 

Leonardo 

da Vinci, 

da Vinci, 

Piero della Francesca, Brunelleschi, Delacroix, Seurat, 

Piero della Francesca, Brunelleschi, Delacroix, Seurat, 

Duchamp, Mondrian

Duchamp, Mondrian

, Picasso, Braque, Calder, Tinguely ... 

, Picasso, Braque, Calder, Tinguely ... 

 

 

Neuroestetyka wzbudziła duże zainteresowanie wśród 

Neuroestetyka wzbudziła duże zainteresowanie wśród 

artystów,  pragnących wykorzystać nową wiedze dotycząca 

artystów,  pragnących wykorzystać nową wiedze dotycząca 

percepcji i zachowania w swojej pracy. 

percepcji i zachowania w swojej pracy. 

background image

Neuroestetyka

Neuroestetyka

Neuroestetyka

Neuroestetyka

Cele badań w dziedzinie neuroestetyki to: 

Cele badań w dziedzinie neuroestetyki to: 

badanie procesów twórczych w sztukach plastycznych, 

badanie procesów twórczych w sztukach plastycznych, 

zrozumienie działania mózgu w czasie takich procesów

zrozumienie działania mózgu w czasie takich procesów

;

;

podkreślanie centralnej roli, jaką pełnia badania nad mózgiem 

podkreślanie centralnej roli, jaką pełnia badania nad mózgiem 

dla zrozumienia natury ludzkiej, przejawiającej się nie tylko w 

dla zrozumienia natury ludzkiej, przejawiającej się nie tylko w 

sztuce czy muzyce, lecz również moralności, zachowaniach 

sztuce czy muzyce, lecz również moralności, zachowaniach 

społecznych i antyspołecznych, moralności, religii i innych 

społecznych i antyspołecznych, moralności, religii i innych 

dziedzinach wpływających na życie codzienne;

dziedzinach wpływających na życie codzienne;

zainteresowanie neurobiologów badaniem sztuki jako metody 

zainteresowanie neurobiologów badaniem sztuki jako metody 

badania organizacji przetwarzania informacji przez mózg

badania organizacji przetwarzania informacji przez mózg

;

;

badanie praw percepcji, którym podlega tworzenie sztuki, 

badanie praw percepcji, którym podlega tworzenie sztuki, 

zarówno na etapie tworzenia jak i oglądania

zarówno na etapie tworzenia jak i oglądania

;

;

zrozumienie sztuki w świetle zadań, stojących przed układem 

zrozumienie sztuki w świetle zadań, stojących przed układem 

wzrokowym, lub ogólnie stojących przed mózgiem, to jest 

wzrokowym, lub ogólnie stojących przed mózgiem, to jest 

gromadzenia wiedzy o świecie i sposobach jego poznawania.

gromadzenia wiedzy o świecie i sposobach jego poznawania.

background image

Książki

Książki

Książki

Książki

Robert L. Solso

Robert L. Solso

Cognition and the Visual 

Cognition and the Visual 

Arts

Arts

MIT Press (1996)

MIT Press (1996)

Semir Zeki, Inner Vision.  

Semir Zeki, Inner Vision.  

Oxford University Press (1999)

Oxford University Press (1999)

C. McManus, Right Hand, Left Hand. 

C. McManus, Right Hand, Left Hand. 

Weidenfeld & Nicholson (2002)

Weidenfeld & Nicholson (2002)

M. Livingstone, Vision and Art.

M. Livingstone, Vision and Art.

Harry N Abrams (2002)

Harry N Abrams (2002)

E. Faas, The Genealogy of Aesthetics.

E. Faas, The Genealogy of Aesthetics.

Cambridge University Press (2002) 

Cambridge University Press (2002) 

background image

Najważniejsze prawa 

Najważniejsze prawa 

percepcji

percepcji

Najważniejsze prawa 

Najważniejsze prawa 

percepcji

percepcji

   

   

Poszukiwanie prawdy ponad pozorami.

Poszukiwanie prawdy ponad pozorami.

Informacje dochodzące do oka bez przerwy się zmieniają w wyniku 

Informacje dochodzące do oka bez przerwy się zmieniają w wyniku 

zmiany odległości, kąta widzenia i oświetlenia, a jednak widzimy 

zmiany odległości, kąta widzenia i oświetlenia, a jednak widzimy 

stabilny świat, złożony z obiektów o określonej kategorii (np. twarzy). 

stabilny świat, złożony z obiektów o określonej kategorii (np. twarzy). 

Układ wzrokowy wydobywa z dochodzącego do oka sygnału tylko to, 

Układ wzrokowy wydobywa z dochodzącego do oka sygnału tylko to, 

co istotne, podobnie jak artysta próbujący oddać swój sposób 

co istotne, podobnie jak artysta próbujący oddać swój sposób 

widzenia.

widzenia.

   

   

Abstrahowanie, szukanie istoty, pozwalającej rozpoznać byt. 

Abstrahowanie, szukanie istoty, pozwalającej rozpoznać byt. 

The whole beauty and grandeur of Art consists ... in being able to 

The whole beauty and grandeur of Art consists ... in being able to 

get above all singular forms, particularities of every kind [by making 

get above all singular forms, particularities of every kind [by making 

out] an abstract idea ... more perfect than any one original.

out] an abstract idea ... more perfect than any one original.

 -

 -

 

 

John 

John 

Constable

Constable

Sposób tworzenia abstrakcji przez mózg jest centralnym problemem 

Sposób tworzenia abstrakcji przez mózg jest centralnym problemem 

badań nad mózgiem, sztuka jest próba eksternalizacji tych abstrakcji.

badań nad mózgiem, sztuka jest próba eksternalizacji tych abstrakcji.

background image

Wzrok

Wzrok

Wzrok

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

background image

Kolor

Kolor

Kolor

Kolor

W czystej formie: Mondrian.
Mieszany z krawędziami, orientacją przestrzenna: sztuka 

abstrakcyjna, bez rozpoznawania obiektów (większy 

wysiłek).

background image

Kształt: karykatury

Kształt: karykatury

Kształt: karykatury

Kształt: karykatury

background image

Ruch: sztuka kinetyczna

Ruch: sztuka kinetyczna

Ruch: sztuka kinetyczna

Ruch: sztuka kinetyczna

   

   

Próba stymulacji wybranych obszarów układu wzrokowego.

Próba stymulacji wybranych obszarów układu wzrokowego.

Optymalna stymulacja obszarów V5 reagujących na ruch, z 

Optymalna stymulacja obszarów V5 reagujących na ruch, z 

minimalną stymulacją pozostałych obszarów.

minimalną stymulacją pozostałych obszarów.

background image

8 praw Ramachandrana

8 praw Ramachandrana

8 praw Ramachandrana

8 praw Ramachandrana

Czy istnieją „reguły” sztuki pozwalające zrozumieć dlaczego pewne 

Czy istnieją „reguły” sztuki pozwalające zrozumieć dlaczego pewne 

reprezentacje graficzne wydają się nam piękne i interesujące? 

reprezentacje graficzne wydają się nam piękne i interesujące? 

Dlaczego takie reguły pojawiły się w takiej a nie innej formie w 

Dlaczego takie reguły pojawiły się w takiej a nie innej formie w 

procesie ewolucji?

procesie ewolucji?

Jakie struktury mózgu są w to zaangażowane?

Jakie struktury mózgu są w to zaangażowane?

1.

1.

Uwypuklanie elementów

Uwypuklanie elementów

, różnic, widoczne w sztuce 

, różnic, widoczne w sztuce 

pierwotnej i karykaturach, wynikające z zasady 

pierwotnej i karykaturach, wynikające z zasady 

„wzmacniania różnic”.

„wzmacniania różnic”.

2.

2.

Izolowanie pojedynczych modów wzrokowych (kształt, 

Izolowanie pojedynczych modów wzrokowych (kształt, 

kolor, kinestetyka), sprzyja większemu skupieniu uwagi.  

kolor, kinestetyka), sprzyja większemu skupieniu uwagi.  

3.

3.

Grupowanie percepcyjne

Grupowanie percepcyjne

 (Gestalt) pozwalające na 

 (Gestalt) pozwalające na 

segmentację obiektów od tła i abstrakcyjne relacje 

segmentację obiektów od tła i abstrakcyjne relacje 

podobieństwa. 

podobieństwa. 

4.

4.

Wzmacnianie przez kontrast, linię, rysunek, kolor.

Wzmacnianie przez kontrast, linię, rysunek, kolor.

5.

5.

Wyzwania dla percepcji

Wyzwania dla percepcji

, nieoczywiste grupowanie.

, nieoczywiste grupowanie.

6.

6.

Unikanie 

Unikanie 

nienaturalnych punktów widzenia

nienaturalnych punktów widzenia

 i 

 i 

przypadkowych koincydencji konturów. 

przypadkowych koincydencji konturów. 

7.

7.

Aluzje i metafory

Aluzje i metafory

 zwiększają zainteresowanie.

 zwiększają zainteresowanie.

8.

8.

Symetria jest atrakcyjna. 

Symetria jest atrakcyjna. 

background image

Punkty widzenia

Punkty widzenia

Punkty widzenia

Punkty widzenia

Co jest interesujące dla układu wzrokowego?

Naturalne tekstury – łatwe, relaksujące;  

złudzenia - trudniejsze

, ale intrygujące; 

złożone - ciekawe

.

background image

Statystyka obrazów

Statystyka obrazów

Statystyka obrazów

Statystyka obrazów

Uśrednione obrazy, 100 w każdej kategorii – 
rozmazana pamięć? 

Voyage without limits

” Loyd 

Henriksen.

background image

Aaron – malarz 

Aaron – malarz 

Aaron – malarz 

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? 

background image

Aaron – malarz 

Aaron – malarz 

Aaron – malarz 

Aaron – malarz 

Meeting On Gauguin's Beach, 

Aaron, with 

Decorative Panel, Olej, 1988

Olej 1992

background image

Sztuka generatywna

Sztuka generatywna

Sztuka generatywna

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

background image

Muzyka z komputera

Muzyka z komputera

Muzyka z komputera

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 

background image

Muzyka z obrazów

Muzyka z obrazów

Muzyka z obrazów

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 ... 

background image

Polskie słówka

Polskie słówka

Polskie słówka

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. 

background image

Niewykorzystane zmysły

Niewykorzystane zmysły

Niewykorzystane zmysły

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. 


Document Outline