Badanie opublikowane w czasopiśmie PLOS Computational Biology połączyło matematykę, neuronaukę, psychologię percepcji oraz historię sztuki. Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego i University of Hertfordshire wykorzystali zaawansowaną metodę matematyczną wywodzącą się z topologii obliczeniowej, czyli dziedziny badającej kształty, struktury i relacje przestrzenne. Dzięki niej możliwe stało się przeanalizowanie abstrakcyjnych obrazów w sposób, który wcześniej był praktycznie niemożliwy.
Czytaj też: „Też macie gęsią skórkę?” – Yung Lean, GENER8ION i Gavras stworzyli teledysk, który mnie hipnotyzuje
Przez dekady badacze próbowali odpowiedzieć na pytanie, dlaczego pewne dzieła sztuki wydają się działać na odbiorców silniej niż inne. Istniały teorie dotyczące kolorów, proporcji, kompozycji czy psychologii widzenia, lecz brakowało narzędzia pozwalającego matematycznie uchwycić to, co sprawia, że obraz wydaje się harmonijny i angażujący. Nowe badanie sugeruje, iż odpowiedź może tkwić właśnie w topologii, czyli matematycznej analizie struktur i wzajemnych relacji między elementami obrazu.
Badacze przeanalizowali dwa zestawy prac. Pierwszy obejmował obrazy uznanych artystów abstrakcyjnych, drugi natomiast składał się z tzw. pseudo-art, a więc grafik generowanych przez sztuczną inteligencję i algorytmy mające imitować styl malarstwa abstrakcyjnego. Ku zaskoczeniu zespołu metoda matematyczna bardzo wyraźnie odróżniła prawdziwe dzieła sztuki od obrazów tworzonych przez AI.
Ale nawet bardziej fascynujące okazało się coś innego. Analizując obrazy największych mistrzów abstrakcji, naukowcy odkryli, że ich dzieła wykazują bardzo podobny poziom naruszenia matematycznej zależności znanej jako dualność Aleksandra. To pojęcie z topologii opisuje relację między strukturami znajdującymi się wewnątrz danego obiektu a jego granicami. W praktyce chodzi o sposób, w jaki artysta rozkłada formy, kolory i kształty pomiędzy centrum obrazu a jego krawędziami.
Naukowcy zauważyli, iż wybitni artyści intuicyjnie utrzymywali bardzo podobny poziom tej asymetrii. Według autorów może to oznaczać istnienie swoistej złotej reguły abstrakcyjnej kompozycji – matematycznego wzorca, którego ludzkie oko i mózg podświadomie poszukują podczas oglądania sztuki. Ta odkryta proporcja przypomina historyczną złotą proporcję, od wieków uznawaną za symbol harmonii i estetycznego piękna. W przypadku abstrakcyjnego malarstwa chodzi jednak nie o klasyczne proporcje geometryczne, lecz o relację między strukturami przekraczającymi granice obrazu a elementami zamkniętymi wewnątrz kompozycji. Według badaczy słynni artyści bardzo często osiągali podobny wskaźnik tej asymetrii: około 0,4.
Czytaj też: Kino jeszcze nigdy nie było tak potężne. Uczeni wykorzystują je, by wpłynąć na społeczeństwo
Aby sprawdzić, czy odkryte zależności rzeczywiście wpływają na odbiorców, naukowcy przeprowadzili także eksperymenty z udziałem ludzi oglądających obrazy. Uczestnikom mierzono ruchy gałek ocznych oraz aktywność mózgu zarówno w laboratorium, jak i w prawdziwej galerii sztuki. Wyniki okazały się wyjątkowo interesujące. Podczas oglądania prawdziwych dzieł sztuki aktywność mózgu była bardziej stabilna i zintegrowana, co sugeruje głębsze przetwarzanie wizualne oraz większe skupienie uwagi.
W przypadku obrazów generowanych przez AI uczestnicy wykonywali bardziej chaotyczne ruchy wzroku, częściej skanowali obraz i wykazywali większą niepewność percepcyjną. Innymi słowy, sztuczna inteligencja potrafi tworzyć obrazy przypominające abstrakcyjne malarstwo, ale nadal ma ogromny problem z odtworzeniem subtelnych struktur, które sprawiają, że dzieło wydaje się autentycznie angażujące dla ludzkiego mózgu. I nie ukrywam, że bardzo mi się ta informacja podoba.
Źródło: PLOS Computational Biology