Граматики за генеративно изкуство

● Изборен Курс

● 2010/2011

● Представен от Г.Пенков

● ФМИ

● Информатика● Информационни Системи● Компютърни Науки● Приложна Математика● Софтуерно Инжинерство

Детайли за курса

● За кого е този курс

● Цели на курса● Ново приложение на Генеративните Граматики

● Откриване на нови хоризонти

● Дизайн

● Продължителност

● Форма на занятията

● Изисквания● Минимални – компютър

● базови познания от ДМ

● Форма на оценяване● Две контролни работи

● Курсов проект

Генеративно изкуство

?

Генеративно изкуство : ?

● Генерирано, композирано или конструирано по алгоритмичен път.

● Творческият елемент е изразен в алгоритъма.● Използват се автоматизирани системи за “изработка”

на резултата.● Генеративните системи може и често включват

елемент на случайност.● Първи подобен проект представен от Волфганг

Амадеус Моцарт през 1757 под името "Musikalisches Würfelspiel" (Музикална игра на случайностите).

● Изкуството среща технологиите и се предефинират границите между натурално и изчислено.

Съдържание на курса

● Увод в теория на граматиките. Връзка между регулярни изрази, автомати и граматики.

● Контекстно свободни изображения● Работа с Context Free ● Създаване на 2D генеративни изображения● Създаване на 3D структури● Работа с пространството на цветовете (HSV)● Анимиране на параметрите и създаване на анимации● Изход към други приложения за външно

доизграждане (render) на изображнията

Приложение на знанията

● Графичен дизайн.

● Моделиране и визуализация на рекурсивни множества, структури, операции.

● Възможни приложения в промишления дизайн.

● Създаване на детайлни мешове за 3D сцени.

● Създаване на нов вид генеративни творби.

● Моделиране на еволюционни процеси.

● Приложение в архитектурния дизайн.

Полезно? Любопитно ?

● Примерна CFDG граматика

startshape Sunflower background { b -1} rule Sunflower {

TRIANGLE {sat 1 b 1 h 55 s 0.035 Flip 137.50776}

Sunflower { h -0.02 r 137.50776 x 1.3 s 0.999 {}

Фрактали ? Дървета ? Граматики?

startshape SPIRAL rule SPIRAL{ SQUARE{} SPIRAL{y 0.4 rotate .48 size 0.9957 b .0015 z -.1}} rule SPIRAL 0.013{ SPIRAL{} SPIRAL{ flip 90 }}

Рекурсивни / себеподобни структури

Полихедрон със стени фрактални триъгълници на Серпински

Kryptoniteby pakin

Рекурсивни / себеподобни структури в три измерения

A кой е Чомски ?

● Аврам Ноам Чомский - американски професор по езикознание в MIT

● Описва йерархия от класове формални граматики, образуващи формални езици.

● Показва, че граматическият апарт и възмножносттаза разпознаване на правилни езикови структури е

нещо изначално.

● Приложение в лингвистиката, биологията, информатиката.

Какво още за Чомски ?

• Предизвиква революция в психологията, поставя под съмнение идеите на бихейвиоризма.

• Любим лектор на много университети по света.• Политически дисидент.• Самоопределя се като анархист.• Наскоро навърши 81 години.

• Нилс К. Йерне озаглавява нобеловата си лекция „Генеративната граматика на имунната система“ (1984)

Граматика

Една граматика на Чомски G е от вида:

Г = [ T, N, →, S ] където

T е множество от терминални символи N е множество от нетерминални символи → е крайно множество от правила за

заместване (извод) S е елемент от N, наречен стартов символ

или аксиома.

Пример

Следната по-проста формална граматика Г = [ {a, b, Ԑ }, {S}, δ, S ] с правила δ за извод :

S → aSb

S → Ԑ

...дефинира генеративно езика на всички думи от вида...

an

bn

(...по слендия начин...)

S → aSb → aaSbb → aaaSbbb → aaaabbbb

Пример

T → x

T → y

T → z

S → S + T

S → S - T

S → S * T

S → S / T

T → ( S )

S → T

Контекстно свободна граматика, която може да разпознава синтактично правилни алгебрични изрази с променливите x, y, z представени в инфиксен запис.

Правилата δ на граматиката Г = [ {x, y, z}, {S, T}, δ, S ]

Ще разпознават / генерират изрази като :

x + y * z

( x + y ) * x - z * y / ( x + x )

И т.н.

Полезни връзки

● Сайт на Чомски

http://www.chomsky.info/

● Context Free Arthttp://www.contextfreeart.org/

● Structure Synth● http://structuresynth.sourceforge.net/

● Страница на курса в Moodle на ФМИ http://moodle.openfmi.net/course/view.php?id=271