寫信
首頁
演講或授課
教學相關影片
數位藝術作品
文章或論述
細胞自動機
碎形幾何
碎形藝術館
數位、數學藝術館
DBN 藝術館
Processing 線上創作館
我的信箱是
sinner.aa@gmail.com
,歡迎
寫信
來請講或討論教學,謝謝
2007-03-29
淺談混沌理論,與對藝術、建築的啟發
文章論述/科學美學
2007-03-29
本文是台灣美術館之「數位藝術知識與創作流通平台」的邀稿
http://www.digiarts.org.tw/
淺談混沌理論,與對藝術、建築的啟發
吳文成
處於演化、多變的大自然,人類難以預測的不只是氣象與命運,還有現實生活中的諸多不規則現象,例如在無風的密室裡,我們抽煙時,裊裊冉冉的煙圈,起初會像完好的氣泡緩緩直線上升,當它到達到某個高度,明明沒有干擾,它卻忽然間破裂成為混亂的漩渦。這些意料之外的現象處處可見,我們對於混亂非常恐懼,所以常常喜歡秩序甚於混亂,但是另一方面,全然的秩序卻又缺乏美感與神秘。看似涇渭分明的兩極端:秩序與混亂,使我們產生了難以捉摸的情結。一直到六O年代,科學家發現了秩序與混亂之間更高層次的雙向關聯,人們這才知道,「混沌」並非是毫無秩序的,它的紊亂只是表象,混沌的內部有著以往我們所不知的規則。
混沌理論
(Chaos Theory)
在七O年代興起,八O年代達到高潮, 它代表了重塑科學體系的狂飆運動,被視為是繼相對論與量子力學之後,物理學最近一次的大革命。數十年間,混沌理論變成是新科學的代名詞,跨越了不同學科的界線,它將天南地北各領域的思想家聚集一堂。數學家、物理學家、生物學家、化學家、社會科學家、工程師都加入研究混沌理論的陣營,尋求各種不規則現象之間的聯繫,這些現象從人類心臟病猝死的原因,到股市大崩盤的前兆,都是混沌理論關注的對象。我們也不能忘記最後加入這陣營的藝術家們,他們正從混沌理論吸取豐富的設計意念。
蝴蝶效應:差之毫釐,失之千里
在談藝術、建築與混沌之前,先來簡要談談混沌理論的內涵。這裡有兩個面向,可以分別用兩個例子來說明。首先混沌理論談「不可預測性」
(Non-predictability)
,著名的蝴蝶效應
(Butterfly Effect)
提到:一隻在巴西翩翩起舞的蝴蝶,竟然在德克薩斯州引起一場龍捲風。這並非是隱喻,而是混沌理論藉以告訴人們不能再用傳統的眼光,與簡單的因果關係去理解這個世界了。蝴蝶效應的本質是:對初始條件的極度敏感,任何一個微小的事物,都可能引起一場巨大的變化,簡單講就是「差之毫釐,失之千里」,也就是:簡單產生了複雜、平衡趨向斷裂、秩序內含有隨機。然而更令人驚訝的是,混沌理論還談到了另一個相反的面向:複雜居然表現出簡單,斷裂又重新平衡,隨機也孕育了秩序。
孤立波:混沌邊緣的自組織現象
科學家發現混沌並非是那麼神秘不可知的,而是有內秉的組織。例如波濤洶湧的海洋,看似沒有規則,但是水中的亂流常常會有節奏地自己組織起來,將雜亂調成整齊,而變為平滑的波浪,孤立波
(Solitary Waves)
,穿過暴風雨,歷經千里遠而沒有形狀上的改變。這我們稱為:混沌邊緣的自組織
(Self-Organization)
現象。
它讓系統在近似混沌的狀態,跳躍到另一個閃現的秩序,也讓表面紊亂的系統,卻含有內在的自我調整、將擾動轉化成彈性的能力。就好比是發明家、藝術家所有過的以下經驗:面對殫思極慮的難題,開始時充滿挫折與困惑,處於腦袋的混沌狀態,但是突然一絲靈感的介入,非常敏感的心智進入混沌邊緣,跳躍到新秩序的平面上,於是想到了妙不可言的創意。
***********************
混沌理論提供了當代科學豐富、前所未有的詞彙,諸如非線性
(Non-Linear)
、非局部性、內在隨機性
(Inner Randomness)
、自組織性、奇異吸引子
(Strange Attractor)
、空間碎形、漲落、分岔與週期倍增現象。它衝擊了以往呆板的科學觀念,甚至衝擊到企業管理、教育實務等等,我們想像不到的領域。當代建築美學,是混沌理論對藝術領域影響最深的範疇之一,日本建築師首先接受了混沌理論,把非線性、非連續性觀念引入建築設計裡。越來越多的建築師反對現代主義的線型邏輯,反對靜態的、秩序美的幾何造型,他們認為這些老舊的觀念會遏制他們的創作力。當代建築美學,於是向混沌理論取經。既然碎形
(Fractal Geometry)
是大自然的幾何學,而混沌是大自然的普遍現象,當代建築美學認為:建築創作的挑戰應當是,藝術家們如何去感受、如何去轉化、如何去回應大自然組織自身的方式。
大自然組織自身的方式,例如「非線性」
(混沌)
,它是秩序與混沌之雙向關聯的融合體,又例如「自相似性」
(Self-Similarity)(碎形)
則是多種同質/異質元素的拼貼與對稱。當代建築美學,期待去發展一種合乎新世界觀的思維、以非線性與自相似性為中心的設計理念,它追求平衡與混亂的妥協,追求造型之隨機的意外組合。他們想要同時傳達出整體結構的有機性
(Organism)
,各部分元素的相互依賴。改造科學新面貌的混沌理論,對於當代建築美學來說,蘊涵了深刻、豐富的價值,提供了建築乃至整個藝術創作的新啟發。讓我飛離日本回到台灣的例子來談,在2004年,藝術工作者胡坤榮先生便針對台灣的「幾何抽象」藝術,做出了與「混沌理論」相呼應的詮釋。
台北美術館在2004年八月展出「幾何.抽象.詩情」 [1] ,主要呈現一九六O年代以來至今「幾何抽象」藝術在台灣發展的面貌,共有十幾位藝術家的創作。胡坤榮先生同時為展出者與主講者,他指出 [2] :「幾何抽象」藝術中變形與移位的各種幾何圖形,是意識穿流、浮現、變演的世界投影,每件作品皆可視為一結構、空間、關係皆不穩定、不明朗的符號系統,隱約地與數學的「混沌理論」相呼應。他提到:元素處在平衡與斷裂之間的「混沌」狀態。作品中,那些小面積而色相鮮明、造型尖銳、姿態靈活的碎形,一如混沌理論中的「奇異吸子」,這些「隨機的擾動者」;輕微又難以捉摸的「微量元素」,轉變了系統的潛在力量,讓作品產生更多視覺活力和審美趣味,一種意猶未盡、涵味無窮的畫面呈現。
例如我的觀察,莊普在1997年的《看我看我》,表現出混沌邊緣的元素擾動、穿流、變演、穩定與失衡交疊的意象,而張正仁在1999年的《城巿塵世之內》則是類似碎形的多種同質/異質元素的拼貼與對稱。
接下來請跟我飛離台灣去美國看看。在美國最有名氣的抽象表現主義畫家帕洛克
(Jackson Pollock,1912-1956)
, 他的畫在去年寫下了拍賣史上的最高價,帕洛克所獨創的滴流畫作是否也體現了「混沌」、「碎形」的精神 [3] ?這種野性的、原始奔放的畫風,究竟只是對循規蹈矩的傳統藝術的諷刺,還是帕洛克深藏在內心的藝術意象與——「混沌」所意涵的非線性、「碎形」所表現的自我相似性——不謀而合?帕洛克曾經這樣解釋自己的創作理念:「我關注的是大自然的韻律!」而混沌理論、碎形幾何所揭示的也正是大自然的韻律,這韻律是人類在這四十年間才發現的。
在當代科學前沿,混沌理論扮演承先啟後的角色,它承繼系統科學的資產,揭開複雜性科學的序幕。混沌理論與碎形幾何,同時創造了使用電腦來處理特殊圖形,在複雜的表相之下,捕捉奇幻與細膩結構圖案的特殊技巧。利用電腦所繪製的碎形、混沌圖形,不但頻繁地出現在國際會議的文集上與工程刊物的華麗封面上,它們也是數位藝術的巡迴展覽的主要對象。我們可以再擴大一點說,當代科學的新觀念,諸如非線性、有機性、混沌、碎形、自組織現象、複雜適應性系統等等,已經受到數位設計界的重視。我們可以預期,將來科學觀念、電腦科技與藝術領域的更多交流。
[1]
http://www.tfam.gov.tw/exhibit/exh_01.asp?exhibit_no=169&Item=now
[2]
http://www.tfam.gov.tw/education/edu_01.asp?edu_no=473&sName=time
[3]
http://www.sciam.com.tw/read/readshow.asp?FDocNo=175&CL=18
碎形幾何 Fractal 教學網
人工生命/細胞自動機教學網
阿特拉斯個人首頁 (舊)
阿特拉斯的部落格 (舊)
DBN 創意教學與台灣數位藝術教育
創意思考——從土司留言烤麵包機談起
陽明大學演講:談跨域思考/創意思考
DBN、歐普藝術與視覺效果
DBN 與康丁斯基的《幾個圓圈》
談碎形與音樂:從形到音的美妙遞變
淺談混沌理論,與對藝術、建築的啟發
「軟體藝術」與人工生命的相遇
軟體藝術、碎形與生物形態
軟體藝術、人工生命與計算機仿真
軟體藝術、衍生性藝術與細胞自動機
DBN 結合 Logo 觀念以實現碎形
Logo 小海龜實現碎形繪圖程序
碎形幾何內涵與 Logo 程式繪圖
談碎形與藝術:她的終點是秩序美?
談碎形與藝術:絕美 Mandelbrot Set
談碎形與藝術:自我相似之結構套嵌
改善民眾行為的實驗:音效垃圾桶/鋼琴階梯
鳥兒電線站位,譜成創意的奇妙樂章
帕洛克滴流畫帶來的當代科學、美學觸發
我看數學與藝術,兩種文化之後
給《牧羊少年奇幻之旅》的數位藝術:沙漾流域
《蝴蝶效應》:人生不可忽視的小細節
米勒《拾穗》,與藝術創意的發想
帕洛克:從《薰衣草之霧》談起
當《達文西密碼》碰上貝克漢
米勒的名畫《拾穗》復活了?
繪畫藝術裡的 Narcissus,與畫家風格
畢卡索《哭泣的女人》之動畫新解
蒙娜麗莎的神秘微笑
《沒有我們的世界》:如果人類突然消失
談無限概念中整體與部分的對應
談人類侷限/科學是否終結
《從零開始》,追蹤零的符號與意義
第二次導讀《從零開始》,談隱喻的零
推薦張景中的《數學與哲學》
推薦《哈利波特的魔法與科學》
《天使與魔鬼》:科學與宗教的爭戰
黃金比例:數學、藝術到大自然的瑰寶
裴勇俊「黃金比例」的招牌微笑
極具巧思的哲學之旅:《櫥櫃裡的哲學家》
莫比爾斯環的人生,與生命之層層回返
《香水》文壇大師徐四金的《愛與死》
蘇格拉底的「我只知道一件事」
馬塞爾的「愛與死亡」
導讀李偉俠的《知識與權力》
上帝全能的論辯與理性認識的侷限
導讀《存在的勇氣》,田立克
從《萬法簡史》的烏龜談起
關於過去——包容,抑或是憎恨
巴斯卡:人是會思想的蘆葦
阿特拉斯——扛著地球的人
推薦序:比《駭客任務》更瘋狂的心智空間
《Y先生的結局》之後,讀心術與隱形術雜想
《黑天鵝效應》:我不要當火雞
《黑天鵝效應》,與火雞命運交響曲
《物理屬於相愛的人》:謀殺想像的雙重謎底
《測謊機男孩》:敏感兒童的心理歷程
《博士熱愛的算式》:記憶與愛情
讀到《少年 Pi 的奇幻漂流》
達文西密碼之前傳:《天使與魔鬼》
《大騙局》:政治與科學的驚悚佳作
《說不完的故事》:從空無開始
飼養「一隻叫浮士德的魚」
《巨獸》腳下踩不散的堅定身軀
《穿條紋衣的男孩》:童話悲劇的寓涵
《燦爛千陽》、鐵達尼號與等待果陀
當《哈利波特》遇到賽局理論
赫塞的藝術觀:《知識與愛情》
赫塞的《流浪者之歌(悉達求道記)》
以赫塞的作品為例,談文學評析 (一)
以赫塞的作品為例,談文學評析 (二)
浮士德,與赫塞筆下的哲學家、藝術家
談《漁夫和他的靈魂》與《浮士德》
談兩則美人魚的童話故事
《心智重塑》前傳:腦袋的魔術師
《上帝在玩擲骰子》:生命的時間詩學
談弗洛伊德與拉康的潛意識理論
《薛西佛斯也瘋狂》:談強迫症
強迫症:精神科醫師的經驗與感觸
從「足球金童」貝克漢的強迫症談起
高峰經驗:觸及生命的存在價值
心理治療與《叔本華的眼淚》(一)
心理治療與《叔本華的眼淚》(二)
泰戈爾:天空沒有翅膀的痕跡
《心靈雞湯》,收藏女人的故事
《心靈雞湯》裡的〈海盜〉
〈路標〉、海盜與阿特拉斯的相遇
〈圓一個大學的夢〉講題大綱
〈圓一個大學的夢〉演講記趣
柏拉圖:詩人被逐出理想國之外
試談拉康的鏡像階段
以拉康的理論重新書寫 Narcissus
關於神學之一二事
導讀《沉思錄》,巴斯卡 (一)
導讀《沉思錄》,巴斯卡 (二)
談人性中的惡
《追風箏的孩子》裡的人性軟弱
超越《追風箏的孩子》的《燦爛千陽》
卡拉瓦喬31億名畫,差點變垃圾
談因果關係的邏輯性質
談因果關係與邏輯關係 (一)
談因果關係與邏輯關係 (二)
談科學定律的定義性觀點
談因果關係的概念
談因果律與決定論
談排中律與其它知識問題
談心腦同一論與唯物主義 (一)
談心腦同一論與唯物主義 (二)
《無限探索無限》,談無限與近代物理學的相遇 (一)
《無限探索無限》,談無限與近代物理學的相遇 (二)
《零的故事》,動搖哲學、科學、數學及宗教的概念 (一)
《零的故事》,動搖哲學、科學、數學及宗教的概念 (二)
導讀《皇帝新腦》,彭羅斯 (一)
導讀《皇帝新腦》,彭羅斯 (二)
關於悖論與科學革命
從羅素悖論看集合論悖論、邏輯悖論與語義悖論
試談理性認識的侷限 (一)
試談理性認識的侷限 (二)
試談理性認識的侷限 (三)
試談理性認識的侷限 (四)
試談理性認識的侷限 (五)
試談理性認識的侷限 (六)
模擬、預測與真實 (一)
模擬、預測與真實 (二)
回顧《混沌:不測風雲的背後》
《豐臣公主》:牽動百萬人心的歷史情懷小說
《末世之城》:緊握生命中最後僅存的事物
真摯聆聽:《一片花海的聲音》
《黃金人生的入場券》:遊樂園的心理治療術
《偷書賊》:撼動死神的獨特故事
《說不完的故事》:從神秘的激情談起
《天使與魔鬼》電影幸好比小說少了惡毒
《為愛起程》:托爾斯泰生命最後一年的終站
米勒畫展開幕,我與馬英九都變落湯雞
人生很讚的五句話,我也補上一句
《這一生,你為何而來》:活在當下,活出自己
朱德庸:跳樓後,生命意義的重審
從天際到地平線,遇到彩虹的盡頭
DBN 與 John Maeda《簡單的法則》
全都充滿愛:All is full of Love
兼談《狼兄弟》與《哈利波特》