Төмен күрделіліктегі өнер: Алгоритмдік эстетика және сұлулық теориясы
Low-complexity art
Төмен күрделіліктегі өнер – қысқа бағдарламамен сипатталатын, компьютер ғылымындағы маңызды тақырып. Әдемілік алгоритмдік теориясы, минималды сипаттама ұзындығы туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Төмен күрделілік өнері, алғаш рет 1997 жылы Юрген Шмидхубер сипаттаған және қазір компьютерлік ғылымның кеңірек саласындағы маңызды тақырып ретінде орныққан, қысқа компьютерлік бағдарлама арқылы сипатталатын өнер (яғни, Колмогоров күрделілігі төмен компьютерлік бағдарлама).
Low complexity art, first described by Jürgen Schmidhuber in 1997 and now established as a seminal topic within the larger field of computer science, is art that can be described by a short computer program (that is, a computer program of small Kolmogorov complexity).
Шолу
Шмидхубер төмен күрделілікпен жасалған өнерді компьютер дәуіріндегі минималды өнердің баламасы деп сипаттайды. Ол сондай-ақ алгоритмдік ақпарат теориясы мен минималды сипаттама ұзындығы қағидаларына негізделген сұлулық пен эстетиканың алгоритмдік теориясын сипаттайды. Ол бақылаушының субъективтілігін нақты қарастырады және белгілі бір субъективті бақылаушы салыстырмалы деп санаған бірнеше кіріс деректерінің ішінде, ең жағымдысы бақылаушының алдыңғы білімі мен деректерді кодтаудың ерекше әдісін ескере отырып, ең қысқа сипаттамаға ие екенін болжайды. Мысалы, математиктер өздерінің формальды тіліндегі қысқаша сипаттамалары бар қарапайым дәлелдемелерді (кейде математикалық сұлулық деп аталады) ұнатады. Тағы бір мысал: Леонардо да Винчи мен Альбрехт Дюрердің 15-ғасырдағы пропорциялық зерттеулерінен: әдемі адам бетінің пропорцияларын өте аз ақпарат көлемімен сипаттауға болады. Шмидхубер сұлулық пен қызықтылықты бір-бірінен ажыратады. Ол кез келген бақылаушы қайталанулар, симметриялар және фракталдық өзіндік ұқсастық сияқты жүйеліліктерді анықтау арқылы бақылаулардың болжамдылығы мен сығымдалу қабілетін жақсартуға үнемі тырысады деп санайды. Бақылаушының оқу процесі (бұл болжамды нейрондық желі болуы мүмкін) деректерді сығуды жақсартқанда, деректерді сипаттауға қажетті бит саны азаяды. Деректердің уақытша қызықтылығы сақталған бит санына сәйкес келеді, сондықтан (континуум шекте) субъективті сезілетін сұлулықтың бірінші туындысына сәйкес келеді. Болашақтағы күтілетін деректерді сығыстыру прогресін барынша арттыру үшін күшейтулі оқыту алгоритмін қолдануға болады. Бұл оқушы бақылаушыны әлі белгісіз, бірақ оқуға болатын болжамдылығы немесе жүйелілігі бар қосымша қызықты кіріс деректерін тудыратын әрекеттер тізбегін орындауға ынталандырады. Бұл принциптерді жасанды агенттерде жүзеге асыруға болады, содан кейін олар жасанды қызығушылықтың бір түрін көрсетеді. Төмен күрделіліктегі өнер сипаттама көлемінің алдын ала шектеулерін қажет етпесе де, негізгі идеялар демосценаның өлшемге шектеу қойылған кіріспе санаттарымен байланысты, онда жағымды графикалық және музыкалық шығыс жасау үшін өте қысқа компьютерлік бағдарламалар қолданылады. Музыка жасау үшін өте кішкентай (әдетте C) бағдарламалар жазылды: осы музыканың стилі "байтбит" деп аталды.
Schmidhuber characterizes low complexity art as the computer age equivalent of minimal art. He also describes an algorithmic theory of beauty and aesthetics based on the principles of algorithmic information theory and minimum description length. It explicitly addresses the subjectivity of the observer and postulates that among several input data classified as comparable by a given subjective observer, the most pleasing one has the shortest description, given the observer's previous knowledge and his or her particular method for encoding the data. For example, mathematicians enjoy simple proofs with a short description in their formal language (sometimes called mathematical beauty). Another example draws inspiration from 15th century proportion studies by Leonardo da Vinci and Albrecht Dürer: the proportions of a beautiful human face can be described by very few bits of information. Schmidhuber explicitly distinguishes between beauty and interestingness. He assumes that any observer continually tries to improve the predictability and compressibility of the observations by discovering regularities such as repetitions and symmetries and fractal self similarity. When the observer's learning process (which may be a predictive neural network) leads to improved data compression the number of bits required to describe the data decreases. The temporary interestingness of the data corresponds to the number of saved bits, and thus (in the continuum limit) to the first derivative of subjectively perceived beauty. A reinforcement learning algorithm can be used to maximize the future expected data compression progress. It will motivate the learning observer to execute action sequences that cause additional interesting input data with yet unknown but learnable predictability or regularity. The principles can be implemented on artificial agents which then exhibit a form of artificial curiosity. While low complexity art does not require a priori restrictions of the description size, the basic ideas are related to the size restricted intro categories of the demoscene, where very short computer programs are used to generate pleasing graphical and musical output. Very small (usually C) programs that create music have been written: the style of this music has come to be called "bytebeat".
Үлкен мәнмәтін
Өнер және ғылым тарихының кеңірек контексті төмен күрделіліктегі өнерге деген қызығушылықтың арта беретінін көрсетеді. Өнер тарихында төмен күрделіліктегі өнердің әлеуетті маңыздылығы, әдебиетте айтылған сұлулықтың минималистік Ренессанс кодтамасынан әлдеқайда асады. Математикалық құрылым мен визуалды тартымдылық арасындағы тығыз байланыс идеясы Батыс өнерінің қайта-қайта оралатын тақырыбы болып табылады және оның гүлденген бірнеше кезеңдерінде, соның ішінде династиялық Египетте, классикалық Грецияда, Ренессанста (жоғарыда айтылғандай) және 20-ғасырдың геометриялық абстракциясында, әсіресе Жорж Вантонгерлу және Макс Биллтің тәжірибелерінде айқын көрінеді. Ғылым мен технологияда төмен күрделіліктегі өнер компьютер ғылымының салыстырмалы түрде жаңа саласының әртүрлі тақырыпқа жаңаша жарық түсіре алатын тағы бір мысалы болуы мүмкін. Мысалы, бағдарламалық жасақтама инженериясының практикасында туындаған мәселелермен танысу арқасында генетикалық кодтың жұмыс істеуі туралы түсініктер алынды. Төмен күрделіліктегі өнер тақырыбы компьютер ғылымы мен эстетика салалары арасындағы үзділіссіз және жемісті өзара әрекеттесуді дамытуға көмектеседі деп күтілуде. Сонымен қатар, алынған түсініктер тек сапалық емес; төмен күрделіліктегі өнердің негізінде жатқан формализациялар негізінен сандық сипатқа ие.
The larger context provided by the histories of both art and science suggests that low complexity art will continue to be a topic of growing interest. In respect to art history, the potential relevance of low complexity art extends far beyond the minimalistic Renaissance encoding of beauty already cited in its literature. The idea of an intimate relationship between mathematical structure and visual appeal is one of the recurring themes of Western art and is prominent during several of its periods of fluorescence including that of dynastic Egypt; Greece of the classic era; the Renaissance (as already noted); and on into the Geometric abstraction of the 20th century, especially as practiced by Georges Vantongerloo and Max Bill. In science and technology, low complexity art may represent another case in which the relatively new discipline of computer science is able to shed fresh light on a disparate subject — an example being insights into the functioning of the genetic code garnered because of familiarity with issues already raised in the practice of software engineering. The topic of low complexity art is expected to help foster a continued and fruitful interaction between the fields of computer science and aesthetics. Nor will the insights gained be purely qualitative; the formalizations on which low complexity art is based are essentially quantitative.