Info

Cellular Synthesis jest, co wyjaśnia tytuł, autorską techniką kompozytorską bazującą na specjalnie zaprojektowanym automacie komórkowym i syntezatorze addytywnym. Celem projektu jest umożliwienie tworzenia złożonych i bogatych struktur dźwiękowych, przy jednoczesnej kontroli znacznej liczby parametrów i wykorzystaniu możliwości dostępnych tylko dzięki programowaniu komputerowemu. Wszystkie te warunki spełnione są w bardzo prosty, intuicyjny sposób, łatwo modyfikowalny w czasie rzeczywistym i sięgający po rozmaite rodzaje sprzętu w roli sterowników.

Innymi słowy, w Cellular Synthesis mamy do czynienia z koncepcyjnym (w oprogramowaniu i kompozytorskim podejściu) wykorzystaniem skończonego i niewielkiego (a zatem umożliwiającego łatwe opanowanie i użycie) zestawu zmiennych i reguł w celu wykreowania złożonych struktur muzycznych.

Ze względu na to, że Cellular Synthesis działa zarówno w warstwie kompozycji generatywnej (partytura) i w warstwie dźwiękowej, kształtując makro- i mikro-poziomy utworu w oparciu o ten sam zbiór reguł, koncepcję tę można postrzegać jako kolejny krok w rozwoju mechanizmów, z którymi eksperymentował Iannis Xenakis (na przykład, UPIC umożliwiał graficzne kształtowanie zarówno samej wizualnej partytury jak i przebiegu fali oscylatorów dźwiękowych, co stanowi pewną analogię do niektórych cech Cellular Synthesis).

Ważne jest tu również to, że sam charakter automatu komórkowego pozwala na zaprogramowanie go przy użyciu metody „graficznej” (ustawiając stan wyjściowy ręcznie, na przykład przez wypełnienie wybranych komórek). Oznacza to, że automat komórkowy jest systemem obliczeniowym, który zaprogramować mogą nawet osoby nieumiejące przeczytać lub napisać „tradycyjnych” tekstów. Z muzycznego punktu widzenia Cellular Synthesis to w pełni programowalny muzyczny instrument i notacja (w tym sensie, że działa w oparciu o języki programistyczne), który jednak nie wymaga napisania kodu (lub grafowego odpowiednika kodu, jak w przypadku języków opartych na przepły-wie danych powszechnie stosowanych przez kompozytorów i artystów nowych mediów). Cellular Synthesis jest „graficznie kodowanym” systemem do tworzenia muzyki.

Inspiracją dla projektu były badania i publikacje Stephena Wolframa. Wolfram badał zachowania automatów komórkowych (głównie jednowymiarowych), formułując serię spostrzeżeń i wskazując na ich potencjalne zastosowania. Chociaż moje własne urządzenia oparte były zazwyczaj na matrycach dwu- i trójwymiarowych, dzięki Wolframowi byłem w stanie potwierdzić wiele własnych obserwacji i rozwiązać niektóre z problemów, z którymi zetknąłem się wcześniej ( jedno z fundamentalnych spostrzeżeń Wolframa głosi, że z samej natury automatów komórkowych wynika, iż uzyskane przy ich użyciu struktury nie stają się bardziej złożone, jeśli komplikujemy reguły kierujące automatem; innymi słowy: zestaw bardzo prostych reguł może prowadzić do powstania bardzo złożonych wzorów). Dodatkowo Wolfram, co również wydało mi się interesujące, traktował automaty komórkowe nie jako matematyczną ciekawostkę, ale jako pełnoprawne systemy obliczeniowe, które mogą posłużyć konkretnym celom. W praktyce oznacza to, że automat komórkowy może być językiem programowania bazującym na całkowicie graficznych danych i regułach kodowania, które nie wymagają umiejętności pisania i czytania, aby móc tworzyć programy.

Od około 1998 roku zgłębiałem możliwość wykorzystania do moich własnych celów algorytmów opisujących automaty komórkowe. Prawdopodobnie nie było w tym niczego niezwykłego, jako że automaty komórkowe, podobnie do zastosowań teorii fraktali, przez długi czas znajdowały się w kręgu zainteresowań sztuki mediów i wielu artystów próbowało używać ich w taki czy inny sposób w swoich pracach (co więcej, automaty komórkowe są systemami obliczeniowymi badanymi, na przykład, przez nauki informatyczne i wykorzystywanymi czasami jako mechanizmy symulacyjne w ekonomice, antropologii i wielu innych dziedzinach nauki). Automat komórkowy buduje się w oparciu o n-wymiarową matrycę komórek, która może przyjąć skończoną liczbę stanów. Dla każdej komórki definiuje zbiór komórek znanych jako sąsiedzi, przy czym każda komórka zmienia swój stan w zależności od stanu przylegających komórek. Historia badań nad automatami komórkowymi jest frapująca; sięga ona wstecz do lat 40. XX wieku i prac prowadzonych przez Stanisława Ulama i Johna von Neumanna w Narodowym Laboratorium Los Alamos (tym samym, gdzie skonstruowano pierwszą bombę atomową). Kolejną ważną postacią był John Conway, który wymyślił prawdopodobnie najbardziej znany dwuwymiarowy automat komórkowy – „Grę w życie”. W latach 80. XX wieku automatami komórkowymi zainteresował się Stephen Wolfram, nadal czynny badacz w obszarze szeroko pojętych nauk informatycznych, wynalazca i autor licznych koncepcji oraz technologii powiązanych z maszynowym rozumieniem języka i kryptografią, a także twórca programu Mathematica, założyciel serwisu Wolframalpha i in.

Powróciłem do pracy z automatami komórkowymi i dźwiękiem – syntezy addytywnej (polegającej, krótko mówiąc, na tworzeniu dźwięku w oparciu o przekształcanie jego podstawowych składników [np. składników sinusoidalnych]; ogólnie rzecz biorąc, synteza addytywna trudna jest w praktycznym użyciu, gdyż wymaga jednoczesnego ogarnięcia gigantycznej liczby parametrów ścieżki syntezy, co jest nieintuicyjne i trudne do wykonania „ręcznie”, na przykład podczas grania na żywo). Technika artystyczna, którą opracowałem – synteza komórkowa – sytuuje się pomiędzy technologią syntezy dźwięku a kompozytorską koncepcją/narzędziem (premierowe wykonanie ścieżek opartych na syntezie komórkowej miało miejsce podczas festiwalu „Vox Electronica” we Lwowie w roku 2014). Ujmując to najprościej, składa się nań wykorzystanie automatu komórkowego z zachowaniem właściwie ustalonych reguł w celu dynamicznego sterowania syntezą addytywną. Umożliwia to intuicyjną kontrolę oraz modyfikowanie – także w czasie rzeczywistym – znacznej liczby parametrów ścieżki syntezy addytywnej. Syntezę komórkową dość trudno przypisać jest do jakiejkolwiek tradycyjnie rozumianej formy ekspresji artystycznej. Jest to jednocześnie zadanie samo w sobie, opis procesu twórczego oraz algorytm i jego dopełnienie w formie specyficznej technologii.