[論文レビュー] Self-Organizing the Abstract: Canvas as a Swarm Habitat for Collective Memory, Perception and Cooperative Distributed Creativity

Vitorino Ramos|ArXiv.org|Dec 17, 2004

Modular Robots and Swarm Intelligence被引用数 8

ひとこと要約

本論文では、自律的ロボット（ARTsBOT）がキャンバス上で自発的に集団的に配置され、ステイグメルギー的相互作用を通じて非人間的アートを生み出すスウォームベースのロボットアートシステムを提示する。局所的な色彩的刺激と分散型フィードバックに反応することで、ロボットは自己組織的かつオープンエンドな創造的パターンを生成し、物理的に埋め込まれた環境において単純で分散型のルールからも複雑な芸術的秩序が生じ得ることを示している。

ABSTRACT

Past experiences under the designation of "Swarm Paintings" conducted in 2001, not only confirmed the possibility of realizing an artificial art (thus non-human), as introduced into the process the questioning of creative migration, specifically from the computer monitors to the canvas via a robotic harm. In more recent self-organized based research we seek to develop and profound the initial ideas by using a swarm of autonomous robots (ARTsBOT project 2002-03), that "live" avoiding the purpose of being merely a simple perpetrator of order streams coming from an external computer, but instead, that actually co-evolve within the canvas space, acting (that is, laying ink) according to simple inner threshold stimulus response functions, reacting simultaneously to the chromatic stimulus present in the canvas environment done by the passage of their team-mates, as well as by the distributed feedback, affecting their future collective behaviour. In parallel, and in what respects to certain types of collective systems, we seek to confirm, in a physically embedded way, that the emergence of order (even as a concept) seems to be found at a lower level of complexity, based on simple and basic interchange of information, and on the local dynamic of parts, who, by self-organizing mechanisms tend to form an lived whole, innovative and adapting, allowing for emergent open-ended creative and distributed production. KEYWORDS: ArtSBots Project, Swarm Intelligence, Stigmergy, UnManned Art, Symbiotic Art, Swarm Paintings, Robot Paintings, Non-Human Art, Painting Emergence and Cooperation, Art and Complexity, ArtBots: The Robot Talent Show.

研究の動機と目的

• 自律的ロボットが共有のキャンバス空間内で共進化することで、集団的かつ非人間的な芸術的出力を生み出せるかどうかを調査すること。
• 複雑で秩序ある芸術的パターンが、中央集権的制御なしに単純な局所的相互作用から生じ得るという仮説を検証すること。
• 分散型フィードバックメカニズムを通じて、集団的記憶と知覚を物理的スウォーム環境に埋め込むこと。
• ロボットが事前に定義された命令の実行者ではなく、共同創造者として機能することで、『無人芸術』の概念を前進させること。
• 分散型ロボットシステムにおいて、オープンエンドで適応的かつ革新的な創造的プロセスがどのように生じるかを探索すること。

提案手法

• ロボット（ARTsBOT）は、キャンバスに既に存在するインクからの色彩的刺激を検出できるセンサーを装備している。
• 各ロボットは、インクをどのタイミングで、どこに塗布するかを決定するための単純なしきい値ベースの刺激-反応関数に従う。
• ロボットは仲間のインクの跡に反応することで、環境的ヒントを通じてステイグメルギー的協調を実現する。
• システムは分散型フィードバックに依存しており、過去の行動が将来の行動に影響を与えることで自己組織化を可能にする。
• キャンバスは、集団的記憶を蓄える共有で動的な媒体として機能し、将来のロボット行動を形作る。
• ロボットは中央制御なしに動作し、局所的相互作用を通じて集団的行動を進化させる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 自律的ロボットスウォームは、分散型で局所的な相互作用によって一貫性のある芸術的パターンを生成できるか？
• RQ2 物理的で共有のキャンバス環境において、集団的記憶と知覚はどの程度発生するか？
• RQ3 単純な刺激-反応ルールが、どのように複雑でオープンエンドな創造的出力を生み出すのか？
• RQ4 外部プログラムなしに、非人間的エージェントが協働的で分散型の創造的行動を達成できるか？
• RQ5 物理的媒体におけるステイグメルギー的相互作用は、自己組織的で適応的かつ革新的な芸術的行動を生み出すか？

主な発見

• システムは、分散型ロボット相互作用を通じて、自己発生的かつ繰り返しのない芸術的パターンを成功裏に生成した。
• ロボットは、インクの塗布と仲間の存在の両方にリアルタイムで反応する適応的行動を示した。
• キャンバスは、過去の行動が将来のロボット意思決定に影響を与えることで、集団的記憶の共有媒体として機能した。
• 芸術的表現は局所的相互作用から自然に生じ、単純なルールからも複雑な秩序が生じ得ることを確認した。
• ロボットが環境と共進化することで、革新的で分散型の創造的出力を生み出すという『無人芸術』の実現可能性を裏付けた。
• 本研究は、ステイグメルギー的メカニズムが物理的芸術的環境において協働的で自己組織的行動を可能にすることを確認した。