Fev-2012 Joaquim Reis, DCTI - ISCTE - mestrados de MCC, METI, MEI, MIGE, 2011-2012 1 Criatividade Computacional coordenação: Joaquim Reis [email protected]MCC/DCC, METI, MEI, MIGE Departamento de Ciências e Tecnologias da Informação ISCTE Fev-2012 Joaquim Reis, DCTI - ISCTE - mestrados de MCC, METI, MEI, MIGE, 2011-2012 2 Criatividade Computacional (CC) a disciplina Contexto: grupo de Inteligência Artificial (IA), 2º ciclo, 2º Semestre Requisitos: disciplinas do grupo de IA do 1º ciclo (IA e TSI) Objectivos: dar a conhecer a teoria, os modelos, os trabalhos actuais e as motivações e os aspectos mais importantes da CC como sub-área da IA sistema de e-learning do ISCTE-IUL: https://e-learning.iscte-iul.pt/ Fev-2012 Joaquim Reis, DCTI - ISCTE - mestrados de MCC, METI, MEI, MIGE, 2011-2012 3 Criatividade Computacional a disciplina - plano de aulas dia / hora professor 11-Fev-2012 (Sáb) 09:00-13:00 (T) Joaquim Reis (doc./inv., ISCTE-IUL) 18-Fev-2012 (Sáb) 09:00-13:00 (S) Amílcar Cardoso (doc./inv., U.Coimbra) 25-Fev-2012 (Sáb) 09:00-13:00 (S) Penousal Machado (doc./inv., U.Coimbra) 03-Mar-2012 (Sáb) 09:00-13:00 (S) Pedro Faria Lopes (doc./inv., ISCTE-IUL) 10-Mar-2012 (Sáb) 09:00-13:00 (S) Alexandra Paio (doc./inv., ISCTE-IUL) 17-Mar-2012 (Sáb) 09:00-11:00 (S) Carlos Fernandes (inv., U.Granada) 23-Mar-2012 (Sex) 14:00-18:00 (Tut) Joaquim Reis 31-Mar-2012 (Sáb) 09:00-11:00 (S) Leonel Moura (art., Lisboa) 31-Mar-2012 (Sáb) 11:00-13:00 (T) Joaquim Reis 20-Abr-2012 (Sex) 14:00-18:00 (Tut) Joaquim Reis edifício, sala Fev-2012 Joaquim Reis, DCTI - ISCTE - mestrados de MCC, METI, MEI, MIGE, 2011-2012 4 Criatividade Computacional a disciplina - conteúdos aulas de 11-Fev-2012 (Sáb) 09:00-13:00 (T) - prof. Joaquim Reis: Criatividade Computacional, a disciplina Inteligência e criatividade, qual a relação? Criatividade e ideias criativas. Definições e abordagens históricas à criatividade. Inteligência Artificial e criatividade. Criatividade e computação. Tipos de criatividade. Dimensão combinação/transformação. Dimensao individual/social. Exemplos: GEOWIN - geração de padrões visuais baseado em regras (Using Rules for Creativity in Visual Composition, SIGDOC-2008). GSG – Generic Shape Grammars, shell / sistema com interpretador de gramáticas de forma.
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� aulas de 11-Fev-2012 (Sáb) 09:00-13:00 (T) - prof. Joaquim Reis:
� Criatividade Computacional, a disciplina� Inteligência e criatividade, qual a relação?� Criatividade e ideias criativas. Definições e abordagens históricas à
criatividade.� Inteligência Artificial e criatividade. Criatividade e computação.� Tipos de criatividade. Dimensão combinação/transformação.
Dimensao individual/social.� Exemplos:
� GEOWIN - geração de padrões visuais baseado em regras (Using Rules for Creativity in Visual Composition, SIGDOC-2008).
� GSG – Generic Shape Grammars, shell / sistema com interpretador de gramáticas de forma.
� aulas de 11-Fev-2010 (prof. Joaquim Reis) - bibliografia:
� Artificial Intelligence (Handbook Of Perception And Cognition), Margaret A. Boden (Editor), Academic Press, 1996.
� The Creative Mind: Myths and Mechanisms, Margaret Boden, Routledge, 2003.� Explorations in Art and Technology, Linda Candy, Ernest Edmonds, Springer, 2002.� Artificial Intelligence and Creativity: An Interdisciplinary Approach (Studies in Cognitive
Systems), Terry Dartnall (Editor), Springer, 1994.� Creativity, Cognition, and Knowledge: An Interaction (Perspectives on Cognitive Science),
Terry Dartnall (Editor), Praeger Publishers, 2002.� Creative Imagery: Discoveries and inventions in Visualization, Ronald A. Finke, Lawrence
Erlbaum, 1990.� Creative Cognition: Theory, Research, and Applications, Ronald A. Finke, Thomas B. Ward,
Steven M. Smith, The MIT Press, 1996.� Modeling Creativity and Knowledge-Based Creative Design, John S. Gero, Mary Lou Maher
(Editors), Lawrence Erlbaum, 1993.� Transformations in Design: A Formal Approach to Stylistic Change, Terry Weissman Knight,
Cambridge University Press, 1994.� The Logic of Architecture, Design, Computation, and Cognition, William J. Mitchell, The MIT
Press, 1990.� Computers and Creativity, D. Partridge, Jon Rowe, Intellect Books, 1995.� The Art of Artificial Evolution: A Handbook on Evolutionary Art and Music, Juan Romero,
Penousal Machado (Editors), Springer, 2007.� Handbook of Creativity, Robert J. Sternberg (Editor), Cambridge University Press, 1998.
� aulas de 18-Fev-2012 (prof. Amílcar Cardoso) - bibliografia:
� The Creative Mind, Margaret Boden, Weidenfeld/Abacus & Basic Books, 1990; 2nd edn. Routldge, 2004
� The Art of Artificial Evolution: A Handbook on Evolutionary Art and Music, Juan Romero and Penousal Machado (eds.), 2007, Springer
� Creative Evolutionary Systems, Peter J Bentley and David W Corne (eds.), 2001, Morgan Kaufmann
� Evolutionary Design by Computers, Peter J Bentley (ed.), 2001, Morgan Kaufmann� Evolutionary Art and Computers, W Latham, S Todd, 1992, Academic Press� Metacreations: Art and Artificial Life, M Whitelaw, 2004, MIT Press� Creativity, M. Csikszentmihalyi, Harpercollins, 1996.� A Preliminary Framework for Description, Analysis and Comparison of Creative Systems,
Wiggins, G. A., Journal of Knowledge Based Systems 19(7): 449–458, 2006.� Some Empirical Criteria for Attributing Creativity to a Computer Program, - Ritchie, G., Minds
and Machines 17(1): 67–99, 2007.� Creativity and AI: A Conceptual Blending Approach, Pereira, F.C., Mouton de Gruyter,
December 2007.� Special issue on Computational Creativity, Cardoso, A., and Bento, C., Journal of Knowledge-
Based Systems 19(7), 2006.� Special Issue on Computational Creativity, Veale, A.; Gervás, P.; and Pease, A. New
� aulas de 03-Mar-2012 (Sáb) 09:00-13:00 (S) - prof. Pedro Faria Lopes:
Como nascem as ideias?
� Como nascem as ideias? Como se desenvolvem? Como se implementam?
� O que têm de comum Randy Pausch, Rainer Maria Rilke, Albert Einstein, Serguei Einsenstein, Lady Gaga, Alexander Alexeieff, Richard Feynman, Maria Ferrand, Amélia Muge?
� Através de exposição e discussão de casos reais procuraremos encontrar ilações sobre ideias, forma, inspiração, criatividade
� aulas de 10-Mar-2012 (Sáb) 09:00-13:00 (S) – profª. Alexandra Paio:
Gramáticas de Forma
� Elementos de uma gramática de forma.
� Operações e transformações geométricas. Computação com formas. Emergência.
� Análise e síntese. Linguagens de design e estilos.
� Gramáticas de Forma e suas aplicações. Exemplos de uso e aplicação das gramáticas de forma, na arquitectura, no design, na pintura e noutros domínios
� aulas de 17-Mar-2012 (Sáb) 09:00-13:00 (S) – inv. Carlos Fernandes:
Da Photographia à Pherographia — Arte, Tecnologia e Ciências da Complexidade
� Aborda-se a emergência daquilo que é hoje conhecido como arte artificial, uma ideia que nasce com o aparecimento e desenvolvimento das ciências da complexidade e da robótica, e de ramos anexos do conhecimento científico, tal como os fractais, autómatos celulares, computação evolutiva, auto-organização e vida artificial.
� É apresentado o conceito de Pherographia, um sistema artificial baseado na comunicação e auto-organização em colónias de formigas, cujas aplicações se podem estender a diversos problemas de engenharia, mas que será discutido principalmente num âmbito criativo, de interacção entre arte e ciência, e analisado paralelamente com a Fotografia, uma ferramenta que foi fulcral nas relações entre arte, ciência e tecnologia.
� aulas de 17-Mar-2012 (inv. Carlos Fernandes) - bibliografia:
Genetic Algorithms� Goldberg, D.E. (1989). Genetic Algorithms in search, optimization and machine learning. Addison Wesley,
Reading, MA.Swarm Intelligence� Kennedy, J., and Eberhart., R.C. (2001). Swarm Intelligence. Morgan Kaufmann, San Francisco.� Kennedy, J., and Eberhart, R. C. (1995). Particle swarm optimization. In Proceedings of the 1995 IEEE
International Conference on Neural Networks, IEEE Service Center, Piscataway, NJ, USA, 1942–1948.Ant Algorithms� Dorigo, M., Maniezzo, V., Colorni, A. (1996). Positive Feedback as a Search Strategy. Technical Report No. 91-
016, Politecnico di Milano, Italy, 1991. Later published as Optimization by a colony of cooperating agents, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics-Part B, 26(1):29-41.
Artificial Art� The Art of Artificial Evolution: A Handbook on Evolutionary Art and Music. Romero, J., and Machado, P. (Eds.),
Springer, 2007.Pherographia� Ramos, V., and Almeida, F. (2000). Artificial ant colonies in digital image habitats - a mass behaviour effect study
on pattern recognition. in M. Dorigo, M. Middendorf, and T. Stüzle (Eds.). Proceedings of the 2nd International Workshop on Ant Algorithms (ANTS’2000), 113-116. (http://arxiv.org/ftp/cs/papers/0412/0412086.pdf)
� Fernandes, C.M., Ramos, V., Rosa, A.C. (2005). Self-regulated artificial ant colonies on digital image habitats. in International Journal of Lateral Computing, Vol. 2(1), 1-8. (http://arxiv.org/ftp/cs/papers/0512/0512004.pdf)
� Fernandes, C.M. (2008). A Camera Obscura for Ants. in SIGEVOlution, Vol. 3(2), 9-16. (http://portal.acm.org/citation.cfm?id=1527065)
Arte e Ciência� Calado, J. (1998). Artes da Física. in Colóquio/Ciências : Revista de Cultura Científica, n.21, pp. 4-8� (http://zircon.dcsa.fct.unl.pt/dspace/bitstream/123456789/239/1/21-1.PDF)� Fernandes, C.M. (2009). Robot Art. in Robot Art (exhibition’s catalog), Óbidos Patrimonium.
� aula de 31-Mar-2012 (Sáb) 09:00-11:00 (S) - art. Leonel Moura:
Condições e conceitos para uma Criatividade Artificial
� Na sequência do desenvolvimento nas últimas décadas da Inteligência Artificial, abriu-se a possibilidade de gerar nas máquinas uma Criatividade Artificial. A própria natureza do conceito de Criatividade, no sentido da produção do novo, implica todavia que não baste considerar a simulação de um comportamento humano e se procure gerar as condições para uma efectiva originalidade.
� Nessa perspectiva o Seminário analisará os conceitos de auto-organização, emergência e stigmergia à luz da sua aplicação na robótica criativa.
� De base essencialmente teórica o Seminário contará ainda com uma componente de demonstração prática com robôs artistas.
� capacidade mental geral que inclui� raciocinar, planear, resolver problemas� exprimir-se, usar a linguagem� abstrair, compreender ideias complexas� aprender, incluindo aprender com a experiência
� intellegere - (lat.) compreender, diferente de ser ‘esperto’ (i.e., capaz de se adaptar ao seu meio)
Criatividadetema pouco investigado em psicologia, porquê?
� Origens do estudo da criatividade numa tradição de misticismo e religiosidade (contra o espírito científico; fenómeno espiritual e não objectivizável) – v. Platáo, Kipling
� Impressão transmitida por abordagens pragmáticas e comerciais à criatividade – não há uma base de estudo teórica nem validação empírica da mesma na psicologia – v. De Bono.
� Trabalho inicial que se afastou, teórica e metodologicamente, da corrente principal da psicologia teórica e empírica, originando uma perspectiva da criatividade como periférica relativamente às preocupações centrais da psicologia – v. Freud e outros.
Criatividadetema pouco investigado em psicologia, porquê?
Sternberg & Lubart (1999)
� Problemas com a definição da criatividade e os critérios de criatividade que fazem parecer o fenómeno da criatividade difícil ou então trivial.
� Abordagens cognitivas que vêm a criatividade como um resultado extraordinário de estruturas ou processos ordinários, de modo que nem sempre parece necessário ter algum estudo específico separado para a criatividade – v. Finke, Ward & Smith (1992), Weisberg (1986, 1993) e Boden (1990, 1994).
� Abordagens unidisciplinares à criatividade tendem a ver parte do fenómeno (e.g., os processos cognitivos da criatividade, os traços de personalidade da pessoa) como sendo o todo, resultando numa visão algo limitada e não satisfatória da criatividade.
Criatividadeporque foi um tema pouco investigado em psicologia?
� Origens do estudo da criatividade numa tradição de misticismo e religiosidade (contra o espírito científico; fenómeno espiritual e não objectivizável) – v. Platáo, Kipling
� Impressão transmitida por abordagens pragmáticas e comerciais à criatividade – não há uma base de estudo teórica nem validação empírica da mesma na psicologia –v. De Bono.
� Trabalho inicial que se afastou, teórica e metodologicamente, da corrente principal da psicologia teórica e empírica, originando uma perspectiva da criatividade como periféricarelativamente às preocupações centrais da psicologia – v. Freud e outros.
Sternberg & Lubart (1999)
� Problemas com a definição da criatividade e os critérios de criatividade que fazem parecer o fenómeno da criatividade difícil ou então trivial.
� Abordagens cognitivas que vêm a criatividade como um resultadoextraordinário de estruturas ou processos ordinários, de modo que nem sempre parece necessário ter algum estudo específico separado para a criatividade – v. Finke, Ward & Smith (1992), Weisberg (1986, 1993) e Boden (1990, 1994).
� Abordagens unidisciplinares à criatividade tendem a ver parte do fenómeno (e.g., os processos cognitivos da criatividade, os traços de personalidade da pessoa) como sendo o todo, resultando numa visão algo limitada e não satisfatória da criatividade.
� criatividade – processo de conceber algo de novo e útil� inteligência – capacidade de se adaptar a, configurar e
escolher, ambientes, com um objectivo
Sternberg & O’Hara (1999)
São a mesma coisa, ou não? Como se relacionam?1. a criatividade é um ‘subconjunto’ da inteligência2. a inteligência é um ‘subconjunto’ da criatividade3. criatividade e inteligência ‘intersectam-se’4. criatividade e inteligência ‘coincidem’5. criatividade e inteligência são ‘disjuntas’
nota: todas estas hipóteses têm trabalhos de investigação que as apoiam
Criatividade e Inteligênciacriatividade como ‘subconjunto’ da inteligência
� Lista de capacidades primárias inclui (mais simples que Guilford):
verbal, numérico, espacial, velocidade perceptual,‘speed of closure’ (‘visual cognition’, percepção ‘gestalt’), raciocínio indutivo,raciocínio dedutivo, memorização, conhecimento e habilidades mecânicas,fluência verbal, fluência ideacional, ‘restructuring closure’ (‘flexibility of closure’),originalidade, coordenação motora geral, destreza manual,sensibilidade musical à nota e tonal, capacidades de desenho representacional,fluência de expressão, velocidade motora, ritmo e tempo musical,juízo
� capacidades relevantes para a criatividade, como originalidade e fluência ideacional, são subconjunto das capacidades primárias
� o desempenho criativo na vida real é determinado primeiro pela inteligência geral (em particular por capacidades de raciocínio) e depois por factores de personalidade
Criatividade e Inteligênciacriatividade como ‘subconjunto’ da inteligência
Teoria das ‘multiple intelligences’ (MI, 8)
� as pessoas podem ser inteligentes de várias modos, incluindo modos criativos (um subconjunto)
� 8 inteligências:a. linguística (escrever um poema ou uma histórias curta)b. matemática e lógica (resolver um problema de lógica ou fazer uma prova matemática)c. espacial (orientação numa cidade/mapa desconhecidos)d. cinestesico-corporal (dança, atletismo)e. musical (compor uma sonata, tocar um instrumento)f. interpessoal (encontrar forma eficaz de compreender e se relacionar com as outras
pessoas)g. intrapessoal (atingir um alto nível de auto-compreensão)h. naturalista (ver padrões complexos em ambientes naturais)
� Analisou as vidas de 7 personagens que deram contribuções altamente criativas no séc.XX numa das 8 inteligências: Freud (g), Einstein (b), Picasso (c), Stravinsky (e), T.S.Eliot (a), Martha Graham (d), Gandi (f) (e Darwin, para h ?)
Criatividade e Inteligênciainteligência como ‘subconjunto’ da criatividade
Teoria do investimento - há um potencial de criatividade para cada indivíduo que advém de:
� potencial inicial/inato� potencial devido a investimentos activos em capacidades criativas
� pessoas criativas são como bons investidores: compram baixo e vendem altogeram ideias pouco populares (e desprezadas?), convencem os outros do valor delas e deixam que as sigam, quando já se encaminham para outras ideias.
Criatividade e Inteligênciainteligência como ‘subconjunto’ da criatividade
� Elementos que convergem para a criatividade:
1) inteligência� capacidades de síntese (ver um problema de perspectivas novas)� capacidades de análise (avaliar e decidir com que ideias vale a pena
prosseguir)� capacidades práticas (capacidade de aplicar as capacidades intelectuais
em contextos do dia-a-dia)2) conhecimento (inteligência cristalizada, de especialista)3) estilos de pensamento (preferência por pensar de modo inovador,
em vez de seguir a multidão)4) personalidade (pode permitir, ou não, a preferência por certo estilo
de pensamento)5) motivação (necessária para prosseguir e enfrentar obstáculos a
empreendimentos criativos)6) meio (o ideal é um meio onde se minimizam os obstáculos e riscos e
Criatividade e Inteligênciacriatividade e inteligência ‘intersectam-se’
� É a perspectiva mais convencional
� Existem semelhanças e diferenças entre a criatividade e a inteligência (Barron (1963), Roe (1976))
� semelhanças - para resolver problemas difíceis requerem-se inteligência e originalidade
� diferenças – na resolução de problemas há um objectivo específico e abordgens lógicas e ordenadas/sistemáticas. No processo criativo não há, regra geral, um objectivo definido e são comuns modos não lógicos de pensamento
� Respostas/soluções correctas vs. boas (Shouksmith (1973)), distingue inteligência de criatividade:
� julgar a correcção de uma resposta é medir o raciocínio lógico/inteligência� julgar a qualidade (boa/má) de uma resposta (medida de se se adequa/ajusta ao
problema) é medir a criatividade
A sobreposição das duas representa respostas que são correctas e boas
� O IPAR (Institute for Personality Assessment and Research.)� estudos realizados com indivíduos de variadas profissões
Ambos nostraram uma fraca, e variável, correlação entre o QI e a criatividade (e só para QI’s abaixo de 120)
� O modelo dos 3 anéis (Renzulli (1986))� sugere que o ‘dom’ está na intersecção entre as capacidades acima da média (medidas de
forma convencional), a criatividade e o empenho
� Remote Associates Test (RAT; Mednick (1962))� RAT testa criatividade e inteligência (de forma mais simples e objectiva que os testes do
IPAR, de Guilford e de Roe) sugerindo que estão bastante relacionadas (e se ‘intersectam’)
� Teorias implícitas (Sternberg (1985))� Sternberg extraiu informação de pessoas comuns e de especialistas (física, filosofia, arte e
gestão/negócios) sobre as suas concepções populares e teorias implícitas acerca da criatividade e da inteligênciaestas confirmam a ‘intersecção’ entre criatividade e inteligência
Criatividade e Inteligênciacriatividade e inteligência ‘coincidem’
� Hensley & Reynolds (1989), propõem que criatividade e inteligência devem ser vistoscomo um fenómeno unitárioa criatividade uma expressão da inteligência
� Weisberg (1986, 1988, 1993) e Langley (1987), argumentam que os mecanismos pordetrás da criatividade não são diferentes dos da resolução de problemas normal (do tipo dos que não parecem à superfície necessitar de pensamento criativo)quando processos normais/ordinários produzem resultados extraordinários isso é apelidado criativo (e não há nada de especial com isto!)
� Esta parece ser também a postura de outros investigadores, e.g., Boden (ver Boden(1990) ou Boden (1999)), Finke (ver Finke, Ward, & Smith (1992) ou Ward, Smith, & Finke (1999)) que recorrem à Psicologia Cognitiva para explicar a criatividade
Criatividade e Inteligênciacriatividade e inteligência são ‘disjuntas’
Existe fraca correlação entre inteligência e criatividade, pois são coisas distintas
� Getzels &Jackson (1962) identificaram grupos de estudantes do secundário, um com alta inteligência e baixa criatividade e um com alta criatividade e baixa inteligência para estudar o seu comportamento na escola, valores, fantasias e produção imaginativa e ambiente familiar. Encontraram fraca correlação entre Inteligência e criativiadade (em média 0,26)
� Wallach & Kogan(1965) criticaram aspectos da medição da criatividade dos autores anteriores e propuseram outras. Numa experiência os estudantes foram divididos em 4 grupos:� HC-HI – criatividade e inteligência altas� LC-HI – criatividade baixa e inteligência alta� HC-LI – criatividade alta e inteligência baixa� LC-LI – criatividade e inteligência baixas
Estes grupos manifestaram graus diversos de aspectos investigados pelos autores anteriores
Criatividade e Inteligênciacriatividade e inteligência são ‘disjuntas’
� Torrance (1963), em testes similares aos de Getzels &Jackson (1962) conclui igualmente que a inteligência e a criatividade estão relacionadas apenas moderadamente
� os efeitos da prática – são uma razão pela qual certos investigadores pensam que inteligência e criatividade são ‘disjuntas’
� qualquer tipo de perícia (incluindo a criativa), se desenvolve como resultado de uma prática deliberada, com intenção de melhorar o desempenho num domínio criativo particular
� o desempenho é uma função do trabalho investido pelo indivíduo num domínio/campo criativo
� isto é difícil de medir (p.ex., pode ser que uma pessoa com um talento criativo esteja mais motivada para se envolver em prática deliberada do que outra sem esse talento)
Criatividade e Ideias Criativas� Quanto mais claramente se define um espaço conceptual melhor se
identificam as ideias criativas
� Definição de espaços conceptuais por musicólogos, críticos literários, historiadores de arte e ciência
� Áreas + “intuitivas” (artes, humanísticas) podem complementar-se pelo rigor comparativo de uma abordagem computacional
� A modelação computacional pode ajudar a definir um espaço conceptual e a mostrar como ele pode ser mapeado, explorado e transformado
� A compreensão científica da criatividade não evita que admiremos ideias criativas, nem as torna previsíveis(desmistificação não implica desumanização)
� Mas o que é que os computadores têm a ver com a criatividade?� Geralmente assume-se que nada têm a ver
(assume-se que têm a ver com rigor)
� “Não há pretensões de a Máquina Analítica originar o que quer que seja. Pode realizar [apenas] o que nós soubermos ordenar-lhe que realize.” (Ada Lovelace)� O computador só pode fazer aquilo para que o programarmos!?
(mas mesmo assim poderia jogar xadrez e compor música!?)
� Mas isto não elimina relações interessantes entre criatividade e computadores
Abordagens Históricas� Poincaré (1982) - ideias são como os átomos ligados de Epicuro, cintilando
em todas as direcções como um enxame de mosquitos, ou como as moléculas de um gás na teoria cinética dos gases� como aparecem as ideias relevantes e como se combinam? (obscuro/vago?)� “fases” da criatividade (Poincaré/Hadamard): preparação, incubação, inspiração
e verificação (avaliação)
� Hadamard (1954) – Encontrar soluções para os problemas “bastante diferentes” das que se tentaram anteriormente (não estavam no enxame de Poincaré?)
� Perkins (1981) – Critica a ideia romântica de que a criatividade advém de uma “visão interior”, um “dom” especial � a “visão interior” envolve capacidades comuns, do dia-a-dia, como reparar e
lembrar
� Koestler (1975) – “Bissociação” de matrizes (obscuro/vago?)� Boden (1990) – matrizes são espaços conceptuais; “bissociação” corresponde a
operações no espaço conceptual de associação, analogia, exploração ou transformação, que permitem originar uma ideia nova, bastante diferente de ideias anteriores
� Combinações novas (e interessantes/valorizadas) de ideias familiares� Surpresa c/ideia criativa atribuída à improbabilidade da combinação� Base para muitos testes psicométricos de medição da criatividade
� “Cientistas” adoptam geralmente esta definição (preocupados em evitar o romantismo e obscurantismo!?)
� (“Cientistas”) Como se valoriza uma combinação nova?
� Explicações psicológicas concentram-se principalmente no processo, i.e., em como são geradas as ideias criativas (e menos no reconhecimento do seu valor criativo)
� Valor criativo não é questão puramente psicológica: há factores históricos, sociológicos e filosóficos (cultura influi no juízo de valor)
� (“Cientistas”) Como se explica o aparecimento de uma nova combinação de ideias? (como funciona o pensamento associativo e o analógico?)
� Muitas ideias (embora não todas) consideradas criativas são deste tipo (e.g., poesia, maquinetas ao estilo Heath-Robinson)
� Basta uma teoria da combinação complementada com explicações psicológicas de associação e analogia
� Uma ideia é H-Criativa se é P-Criativa e ninguém mais, na história humana, a teve antes
� H-Criatividade presta-se a muitos errosna história da ciência e da arte descobriram-se muitos casos de descoberta de ideias criativas antes do que era aceite até certa data
Criatividade e “Mapas Mentais”� Provas disto vêm da psicologia do desenvolvimento da criança
� Capacidades imaginativas são, a princípio, rígidas� Flexibilidade imaginativa surge a partir de “redescrições representacionais” das
capacidades de baixo nível� “redescrições representacionais” fornecem “mapas mentais” a vários níveis� “Mapas mentais” são usados pelo indivíduo para fazer coisas que antes não era
capaz� E.g., incapacidade de uma criança de 4 anos desenhar, ou copiar um desenho
de, uma pessoa com 1 braço, duas cabeças, um cão com 7 pernas� Aos 10 anos a criança já é capaz de explorar o desenho de uma pessoa distorcendo,
repetindo, omitindo ou combinando partes� Desenvolvimento segue uma ordem (capaz de mudar o tamanho ou a forma de um
braço antes de juntar mais, ou de substituir os braços por asas)
� O desenvolvimento de “redescrições representacionais” é um exercício de mapeamento pelo qual o indivíduo desenvolve representações mentais explícitas de conhecimento que já possuía implícito
� Modelos de criatividade na IA� Poucos contêm descrições reflexivas dos seus próprios procedimentos e/ou
modos de os variar� Maior parte limitam-se à (representação e) exploração dos espaços conceptuais,
não acomodam transformaçãoFev-2012 Joaquim Reis, DCTI - ISCTE - mestrados de MCC, METI, MEI, MIGE, 2011-2012 54
Criatividade e “Mapas Mentais”
� Espaços conceptuais podem ser explorados:� Mostrando detalhes da sua natureza antes não notados
e.g., exploração gramatical na prosa ou na poesia
� Exploração poderá mostrar os limites do espaço, identificando pontos específicos nos quais se poderiam realizar alterações numa certa dimensão
� Espaços conceptuais podem ser transformados:� Por alterações superficiais, ou profundas/estruturais
ultrapassando limitações/restriçõese.g., desaparecimento da nota dominante na música ocidental pós-Renascimento (Schoenberg),descoberta de moléculas circulares (Kekule)
Criatividade, “Mapas Mentais” e Psicologia Computacional
� Psicologia computacional/cognitiva pode ajudar na abordagem a estas questões� Conhecimento implícito de críticos literários, musicólogos e
historiadores de arte e ciência pode ser explicitamente expresso no contexto de uma teoria psicológica da criatividade
� Processos mentais especificados pelo psicólogo explicam/possibilitam a geração de idéias criativas
� Num sistema computacional, o conhecimento implícito nos procedimentos dos princípios generativos fica disponível/explícito, depois da “redescrição representacional”, nas estruturas de dados do sistema
� Um modelo computacional permite clarificar a representação e exploração do espaço conceptual
� IA - Modelos de criatividade que contenham descrições reflexivas dos seus próprios procedimentos e modos de os variar poderão, além de explorar os espaços conceptuais, também transformá-los
� Generic extensible software tool to support generic work with Shape Grammars (SG)
� analysis of designs� style extraction & representation
into SGs� parsing, spatial relations driven
� synthesis of designs� generation:
human (computer supported), computer and mixed
� Support generic work with SGse.g., product design, architecture, creative composition, education
� A shell to support the development of systems capable of computing & reasoning with shapes, spatial relations and SGs,running SGs and exploring the respective languages of designs
� Shape computing & reasoning with a visual (& symbolic) interfacewith different modes, e.g., common, domain-specialist, system/domain&system-specialist
� Shape grammar: a set of basic shapes, a set of rules and an initial shape I� Rules: a→→→→b (a and b are shapes) e.g.:� A design c contains, initially, only I e.g.:� Applicable rules are recursively applied to a design� A rule a→→→→b is applicable if there is an euclidean transformation T such that:
T(a)≤≤≤≤c (T(G(a))≤≤≤≤c, w/parametric rules)� Applying an applicable rule a→→→→b changes a design c to a new one, c’, such that:
GSG technology (i)shape grammars: research resources
� For an implementation:� internal representations & processes (i.e., data structures & algorithms)� adequate interfaces
are very important
� But important as well are theoretical and conceptual aspects of SGs
� In a selected corpus of research publications we can separate the research in SGs in two broad categories:� implementation and practical (including interfaces & usability) oriented� theoretical, conceptual and historically oriented (& other)
Agarwal, M and Cagan, J. (1998), A blend of different tastes: the language of coffeemakers.
Celani, G. (2003), CAD Criativo.
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� Today computers are (still) symbolic(ally programmed)genuine visual/shape computing is not possible, so use symbolic computing to emulate visual/shape computingafter all, computers are universal computing machines, (Turing 1936)
� The complexity of problems, problem solving and user perspectives of, and interaction with, the problem solving tool (software/computer) can be greatly controlled by adequate modularizing and divide&conquer strategies, if:
� the problem has multiple different aspects (perspectives, contexts, locations, conditions, details, levels of hierarchy or granularity) and problem solving involves different kinds of knowledge/expertise
� the problem is big and complex and the computational effort to deal with problem solving can better be decomposed/distributed in different units
� Moreover:� a better user understanding results if related aspects and knowledge/expertise is
modularized in the same logical units� a kind of emergence can occur when multiple problem solving autonomous, proactive and
reactive units interact and cooperate (or compete) in order to find/build problem solutions� modular computational system architectures are simpler and better from a
programming/software engineeering perspective in developing, extending, modifying and maintaining the system.
� In a SG system, and at least non-trivial design problems and for an advanced (domain or system-specialist) user, it seems also desirable, as an option, to allow the expression of data (shapes, rules, designs) and computations in that modularized way
� For instance, a SG system can have different modules� containing groups of rules related to
� different drawing views (e.g., compound and parallel grammars)� different steps (stages) of building a design� different levels of complexity of the language of designs (e.g., the hierarchy
urbanism/architecture/construction)� different tasks (e.g., drawing and colouring in painting)� different languages of designs/styles (why not?)
� or associated to� different roles in a design task (e.g., generating, evaluating and criticizing, analyzing)� different parts of the computational system (e.g., interface and presentation, shape
operations, reasoning with shapes and spatial relations)
� A modularizing option for the advanced user can be borrowed from theMulti-Agent Systems (MAS) technology, of the area of Distributed Artificial Intelligence (DAI) (Weiss 1999)
� MAS technology is centered around autonomous (intelligent/proactive and reactive) entities, modules, or agents� agents can directly or indirectly interact in an environment
in which they perceive and act� solving problems or performing tasks
which, in principle, they wouldn’t be able to perform individually� in coordinated (cooperative-competitive) ways.
1. Interface Interactiva de Formas e Regras de Gramática de Forma� Representação e edição de formas geométricas 2D� Representação e edição de regras de gramática de forma� Tratamento conjugado dos aspectos simbólico e gráfico
2. Sistema Baseado em Regras para Gramáticas de Forma� Implementação de regras de gramáticas de forma sobre um sistema baseado em regras de
encadeamento para a frente� Ligação à representação de formas geométricas 2D e de regras de gramática de forma e à
respectiva interface interactiva (aspectos simbólico e gráfico)
3. Implementação da Álgebra de Operações com Linhas Maximais� Implementação das operações ≤≤≤≤ (subforma), + (soma), - (subtracção) , · (intersecção) com
linhas maximais� Conversão de conjuntos de linhas para linhas maximais.
4. Reconhecimento de Relações de Posição entre Formas Geométricas 2D para Processamento com Gramáticas de Forma� Representação e edição de formas e relações de posição entre formas geométricas 2D
(conjunto de formas possíveis alargado)� Emparelhamento de formas e relações de posição entre formas para reconhecimento para
aplicação de regras de gramática de forma
Criatividade Computacionalpropostas de trabalhos de projecto (i)
5. Implementação de Gramáticas de Forma num Contexto de Sistema de CADEscolha do sistema de CAD e respectiva interface programática apropriadosImplementação do sistema de processamento de gramáticas de forma
6. Criatividade e Computação Criativa: Teorias, Modelos, Ferramentas, AplicaçõesRevisão de teorias e modelos sobre a criatividade e o processo criativo no contexto da criatividade computacionalExplorar e descrever alguns sistemas e ferramentas computacionais seleccionados que aplicam algumas das teorias e modelos
Criatividade Computacionalpropostas de trabalhos exploratórios (ii)
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