XIX Congress of the Iberoamerican Society of Digital Graphics, 

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Teoria de Darwin e a criatividade no processo de projeto digital
Jarryer Andrade De Martino

Last modified: 2015-08-27

Abstract


Introdução: A adoção de um sistema generativo de projeto fundamentado na Teoria Evolucionista de Darwin possibilita desenvolver a criatividade sob dois aspectos, o exploratório e o produtivo. Essa hipótese pode ser sustentada a partir das definições de John Gero e Irving Taylor para a criatividade. Segundo Gero (1996), o conceito de criatividade pode ser aplicado no processo de geração dos resultados e não apenas como uma qualidade do produto final, mas para isso é necessário utilizar um método que explore intensivamente as possibilidades de solução de um problema, gerando resultados inesperados. Outros autores como Mitchel (1975), Fischer e Herr (2001) também discorrem sobre a obtenção de resultados inesperados a partir da exploração exaustiva, indo de encontro com o posicionamento do Gero. Para Taylor (1960), a criatividade pode estar relacionada com a questão produtiva, sendo obtida por meio do controle do ambiente e das ações que conduzirão o desenvolvimento do trabalho, obtendo a melhor produtividade do sistema.

O sistema generativo evolutivo é composto por diferentes subsistemas, sendo constituídos por componentes, pelas interações locais entre esses componentes e o comportamento global resultante de todas as interações. Para Holland (1995), é importante entender o uso das regras que promovem as interações, observando quando e de que maneira elas são empregadas, pois o comportamento depende muito mais da interação do que da ação. Dessa forma, é necessário entender os diferentes componentes que estruturam o sistema generativo evolutivo, permitindo a sua exploração de maneira mais produtiva, ou seja, mais criativa segundo a definição de Taylor. O método utiliza mecanismos evolutivos inspirados na Natureza, como a geração de diversidade através do cruzamento entre os indivíduos (soluções candidatas), a promoção de variações por meio da mutação (alteração aleatória de uma das suas características), a avaliação dos resultados (verificação do atendimento ao grau de satisfação dos critérios pré-estabelecidos) e a seleção dos indivíduos mais aptos ao meio (as soluções que melhor solucionam o problema). Os operadores de diversidade, ou seja, os mecanismos responsáveis pela recombinação e mutação das características dos indivíduos (soluções candidatas) são os principais componentes neste mecanismo evolutivo capazes de auxiliar no aspecto criativo. Cada um deles oferece uma situação distinta na obtenção da diversidade, criando condições favoráveis para que o processo assuma a característica criativa, aumentando a possibilidade de encontrar soluções inesperadas. A recombinação faz a troca das características dos diferentes indivíduos que serão cruzados, mantendo os traços dos “indivíduos pais” nas gerações subsequentes. Já a mutação é responsável por introduzir uma alteração aleatória nas características dos “indivíduos filhos”, possibilitando obter uma característica diferente das demais.

Segundo Terzidis (2003), existe uma categoria de algoritmos que não está destinada aos resultados previsíveis, permitindo que suas estratégias indutivas possam ser exploradas nos processos generativos ou simular fenômenos complexos. Os algoritmos responsáveis pelo mecanismo evolutivo é um exemplo, produzindo famílias ou gerações inteiras de um projeto a partir da permutação exaustiva de seus elementos e a ação dos operadores de diversidade. Dessa forma, o sistema generativo evolutivo é capaz de gerar soluções não imaginadas e imprevistas (GERO, 1996), não sofrendo a influência de padrões pré-definidos, reforçando a questão da imprevisibilidade das soluções, já que aqueles operadores contribuem para a geração da diversidade por meio da recombinação e mutação das características das soluções candidatas. Dessa forma, os algoritmos são elaborados com a intenção de contribuir e estender o pensamento humano, ampliando o processo de solução para áreas não imaginadas e imprevistas.

Procedimentos metodológicos: Este artigo adotou a pesquisa bibliográfica para a construção de um quadro teórico capaz de justificar o sistema generativo evolutivo como um método criativo, sendo definido o conceito adotado para a criatividade e a descrição do funcionamento do mecanismo evolutivo e dos seus componentes. Posteriormente foi realizada uma análise do método evolutivo a fim de identificar os principais componentes responsáveis pelo aspecto criativo, sendo realizada a estruturação de um código no plugin Grasshopper® para o programa Rhinoceros® para exemplificar o processo.

Resultados: O resultado obtido foi a redefinição do conceito criatividade a partir do contexto computacional. A apresentação do mecanismo evolutivo e dos seus componentes, como a representação dos indivíduos, as populações, a função de avaliação (fitness function), os mecanismos de seleção, os operadores de diversidade (mutação e recombinação) e o tempo de duração ou o número de gerações dos algoritmos (número de ciclos), permitindo identificar quais são os responsáveis pela característica criativa e como interferem no processo. A demonstração de como ocorre a implementação do método evolutivo e dos seus componentes considerando um modelo geométrico simplificado.

Discussão: Este artigo pretende fazer uma reflexão sobre o sistema generativo evolutivo como um processo criativo, apresentando o conceito de criatividade no contexto computacional a partir das definições de John Gero e Irving Taylor. É importante perceber que a adoção de um método de projeto baseado em um sistema generativo implementado computacionalmente oferece recursos que o processo analógico tradicional heurístico não possui.  A característica exploratória e produtiva que o sistema generativo evolutivo possui ao ser integrado ao poder de processamento da ferramenta computacional contribui para a geração de um grande espaço de soluções. Diante disso, o projetista precisa ter consciência não apenas de como gerar esse espaço de soluções, mas como intervir e manipulá-lo, a fim de explorar o processo de maneira criativa. Agora, entendendo esse criativo como a potencialização do processo de exploração para a obtenção de soluções e o aspecto produtivo ao tirar o máximo de proveito do sistema utilizado. O conceito de criatividade se expande para todo o processo, sendo incorporado desde a definição das relações locais em cada subsistema até a sua interação global, assumindo as relações de interação como fundamentais para o processo criativo. Além disso, o sistema generativo evolutivo permite a geração de resultados imprevisíveis, devido à capacidade de adaptação das soluções a partir dos critérios definidos para simular a seleção natural e aos operadores de diversidade, fugindo dos padrões pré-definidos. Por isso este artigo discute a criatividade a partir do sistema generativo evolutivo como um todo e suas partes, identificando os componentes e as suas relações.


References


FISCHER, T.; HERR, C. M. Teaching Generative Design. In: SODDU, C. (ed.). Proceedings of the 4th International Generative Art Conference. Generative Design Lab DIAP, Politecnico di Milano, dez. 2001. Disponível em: <http://www.generativeart.com>. Acesso em: 10 abr. 2014.

GERO, J. S. Creativity, emergence and Evolution in design. In: Knowledge-Based Systems, v. 9, n. 7, p. 435-448, Elsevier, 1996. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com>. Acesso em: 10 mar. 2011.

HOLLAND, J. H. Hidden order: how adaptation builds complexity. New York: Basic Books, 1995.

MITCHELL, W. J. The theoretical foundation of computer-aided architectural design. In: Environment and Planning B. v.2, 1975, p.127-150.

TAYLOR, I. The nature of the creative process. In: P. Smith (ed.) Creativity: An examination of the creative process. New York: Hastings House, 1960.

TERZIDIS, K. Expressive form: a conceptual approach to computational design. London: Spon Press, 2003

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