Blog Magazine

Valery Vermeulen


Wiskundige of muzikant? Voor Valery Vermeulen is dat geen interessante vraag. Hij is professor in de wiskunde, studeerde aan het conservatorium en combineert nu beide in zijn werk. “De kwantificering van de wereld baart me zorgen.”

“Groepentheorie is een fantastisch middel om het tastbare, de meetkunde, met het niet-tastbare, de algebra, te verbinden. Die theorie is zó krachtig. Zó fantastisch”, legt Valery Vermeulen uit. Het enthousiasme waarmee hij spreekt over zuivere wiskunde, snaartheorie en de schoonheid ervan, is aanstekelijk. Zo aanstekelijk dat je hem heel graag wil begrijpen. Dat is lastig. Begrijpt Vermeulen zelf ook. “Zoiets abstracts uitleggen aan mensen is heel moeilijk”, verzucht hij. Als iemand het kan, dan Valery Vermeulen. Voor hem is wiskunde en kunst hetzelfde. Maar ook hij weet: in onze westerse maatschappij is er een keiharde lijn getrokken tussen de twee. “Mensen vragen me altijd wat ik ben: een wiskundige of een muzikant. Die vraag kan ik helemaal niet beantwoorden. Het is een absurde vraag die voorbij gaat aan de essentie van allebei.”
Vermeulen promoveerde aan de Universiteit van Gent in de hogere wiskunde. In de algebraïsche groepentheorie en theoretische supersnaartheorie, om precies te zijn. Daarna studeerde hij af aan het Koninklijk Conservatorium Gent. Op papier heeft Vermeulen dus gelijk: hij is beide. Maar daar gaat het nu juist niet om, dat papier. “Onze maatschappij gaat kapot aan het kwantificeren en in regels vatten van alles. En ja, dat zeg ik als wiskundige.” Dat kwantificeren heeft alles van doen met wiskunde, maar je kunt wiskunde ook op een hele andere manier gebruiken. Dat laat Vermeulen zien in zijn meest recente projecten: EMO-Synth, Krystal Ball en Mikromedas. In alledrie gebruikt hij wiskunde om data te vertalen in geluid. In emotie, dus.

Wearables

Wiskunde, muziek, emotie: zij vormen de kern van het leven van Vermeulen. De EMO-Synth illustreert dat het best. Tijdens zijn werk voor het Institute for Psychoacoustics and Electronic Music (IPEM) focuste Vermeulen zich op het doen van onderzoek naar de link tussen muziek en emotionele respons. Tegelijkertijd schreef en nam hij zijn eigen muziek op. Dat leidde, jaren later, uiteindelijk tot de eerste rudimentaire versie van de EMO-Synth: een project waarin de interactie tussen mens en machine een centrale rol speelt. De productie van beeld en geluid wordt er direct gekoppeld met de emoties van de kijker en luisteraar.
Met de eerste EMO-Synth gaf Vermeulen in 2009 de eerste performances. Inmiddels zijn die performances veranderd in workshops waarbij participanten zelf aan de slag gaan. Met dank aan de technologische ontwikkelingen én het steeds goedkoper worden van apparatuur. “Toen ik startte was draagbare apparatuur om lichaamsfuncties te meten nog ontzettend duur. Nu koop je al een perfect werkende hersenscanner voor honderdvijftig euro.” Ook de software die nodig is om de data die zijn gemeten te verwerken kost niets. Ze is geschreven in de programmeertaal Processing die wordt onderhouden door de Open Source Community. Ook het programma REAPER voor audioproductie dat Vermeulen gebruikt is gratis.
Wearables, draagbare apparaten om lichaamsfuncties te meten, zijn inmiddels alom vertegenwoordigd. Dat maakt het er een stuk gemakkelijk op. “Mijn studenten weten niets van wiskunde. Dat is niet erg. Het draait om de emotie, wiskunde is niet meer dan een middel en geen doel op zich.” Natuurlijk, het maakt de workshops beperkt. Deelnemers krijgen eerst een uitleg van de EMO-Synth. Wat kan er? Wat is er al mee gedaan? Daarna bedenken ze met behulp van biosensoren, de wearables die de lichaamsfuncties meten, een eigen project. Zo wordt er link gelegd tussen de rationele logica en het artistieke creatieve proces.

Zuivere wiskunde

Dat is goed te overzien, legt Vermeulen uit. De biofeedback van het lichaam wordt door de EMO-Synth omgezet in geluid of muziek, en vormt tevens de enige echt variable grootheid. Beperkt? Zeker. Als gastprofessor aan de Art & Technology-opleiding van de Erasmus Hogeschool in Brussel gaat hij een heel onderwijsblok aan de slag met studenten. Dat biedt ruimte om dieper te gaan. De techniek achter de EMO-Synth is gebaseerd op genetic programming. “Het muziekstuk wordt gezien als een levend organisme”, legt Vermeulen uit. De principes van Charles Darwin op het gebied van overleven, mutatie en crossover worden toegepast op de biofeedback die door de wearables naar de EMO-Synth wordt gestuurd en zo verandert als het ware het DNA van het muziekstuk op een dynamische manier.
Toch blijft het genetisch programmeren lastig. Dat gebeurt niet met de relatief eenvoudige taal Processing, die wel wordt gebruikt om de wearables te laten communieren met de EMO-synth, maar met lastige programmeertalen als C++ en C-Sharp. Niet erg, meent Vermeulen: “Eenvoud is belangrijk om tot een goed eindwerk te komen en mijn studenten in Brussel maken hele mooie eindwerken.” Belangrijk: na aflopen snappen ze dat je met behulp van wiskunde artistiek en creatief bezig kunt zijn.
Zijn grote voorbeeld Iannis Xenakis blonk daarin uit. De Griekse componist en architect staat bekend om zijn stochastische muziek en poogde speltheorie, verzamelingenleer en maattheorie in composities om te zetten. Toeval speelt in zijn werk een essentiële rol: “Wanneer je mensen zijn composities laat horen dan zijn ze nooit ontroert, daar is het de muziek niet voor, maar ze worden wel nieuwsgierig. Bij Xenakis was wiskunde ook nooit een doel op zich, maar een middel. Hij gebruikte zuivere wiskunde om esthetisch werk te maken. Prachtig.”

Fraude

Om wiskunde artistiek in te kunnen zetten, is het hebben van enige wiskundige kennis essentieel. Die is in onze huidige maatschappij sowieso noodzakelijk. In navolging van de Amerikaanse mediatheoreticus Douglas Rushkoff die in zijn boek ‘Program or Be Programmed’ (2010) beweert dat kennis van nieuwe technologie essentieel is om te kunnen overleven in een technologische wereld, en meent Vermeulen dat de meeste mensen er geen idee van hebben wat de kwantificering van de samenleving voor gevolgen heeft. “De wearables die ik gebruik tijdens mijn workshops worden door grote bedrijven in de Verenigde Staten inmiddels gebruikt om medewerkers te monitoren en hun productiviteit te meten. Dat geldt ook voor verzekeringsmaatschappijen die wearables willen gebruiken voor het screenen van levensstijl. De verregaande kwantificering van alles zorgt ervoor dat technologie gebruikt wordt om die tendens te versterken. Mensen staan daar niet bij stil. Ja, er is een tegenbeweging. Toch maak ik me zorgen. Er moet een emancipatie ontstaan die ons bewust maakt van de grenzen van wiskunde en statistiek.”
Als consultant statistiek komt Vermeulen veelvuldig in contact met de perverse werking van de combinatie kwantificering en techniek. Inmiddels geeft hij lezingen over de wiskundige achtergrond van financiële systemen, en startte hij vorig jaar het project Krystal Ball waarin de kredietcrisis centraal staat. In de financiële wereld wordt wiskunde gebruikt als middel om fraude te maskeren. Er worden steeds nieuwe complexe systemen bedacht die alleen financiële expert nog begrijpen. Absurd, laat Vermeulen zijn verontwaardiging blijken. “Banken leggen zogenaamde dark pools aan, afgeschermde minimarkten binnen een bank waarbij een paar microseconden voorsprong ontstaat op concurrenten om met voorkennis te handelen.” Er worden daarbij allerlei methoden gebruikt zoals hackerstechnieken, wiskundige modellen en ideeën uit de virologie en oorlogsvoering.

Algoritme

Naar de buitenwereld spelen banken echter mooi weer. De Basel III-akkoorden die bepalen hoeveel contanten de banken in huis moeten hebben om hun schulden te dekken, zijn gebaseerd op wiskundige risicomodellen die volgens Vermeulen een persiflage zijn op de realiteit. Dat maakt hem woest: “Naar de buitenwereld wordt dan verkondigd dat het een zeer complex model is dat is opgesteld door een team van deskundigen en dat we er dus rustig op kunnen vertrouwen. Dat kunnen we dus niet.”
Met Krystal Ball wil Vermeulen mensen bewust maken van de plek die wiskunde inneemt door grote hoeveelheden financiële data om te zetten in algoritmes en daarna te verwerken tot een muziekstuk. Die komen terecht op Raspberry Pi’s: goedkope computers die niet veel groter zijn dan een credit card. Elk bevat een algoritme dat gebaseerd is op een van de muziekstukken. Vermeulen vertelt enthousiast: “Je koopt dus geen muziek, geen nummer, geen mp3. Je koopt een Raspberry Pi met daarop een algoritme. Dat kan weer worden omgezet in muziek, maar zal altijd leiden tot een ander resultaat.”
Uiteindelijk moet Krystal Ball een virtueel marktsysteem worden dat gedurende de tentoonstelling in Gent, die drie tot vier weken zal duren, wordt opengesteld. Iedereen kan aandelen, derivaten, obligaties en andere financiële producten kopen van software agents die actief zijn in het systeem. Onvoorspelbare bots zullen het systeem opschudden. Na sluiting van het systeem zullen de best presterende software agents een concert ten gehore brengen, aangevuld met livemuzikanten. Vermeulen is hoopvol: deelnemers aan het virtuele marktsysteem zullen zich, wellicht onbewust, bewuster worden van de algoritmes die onder het financiële systeem liggen en begrijpen dat ook sociale en politieke systemen op dergelijke algoritmes zijn gebaseerd.

Schilderen

Het liefst gaat Vermeulen nog een stap een verder. De meeste technologie die we gebruiken loopt achter bij de technologische ontwikkelingen doordat we te starre structuren gebruiken. Of, zoals Vermeulen het zou uitleggen, wiskunde te rigide gebruiken. “Waarom gebruiken we nog mp3’s en mp4’s? Dat is toch heel ouderwets? Ik geloof niet meer in zulke vaste formats. Er moet een vloeibaar systeem komen zodat we de structuur van de muziek en het geluid zelf kunnen veranderen.”
Vermeulen is stellig: “Ik droom van een automatische muziekproducer waarbij de paradigma’s niet vast liggen. De EMO-Synth is nu nog een offline systeem. De opvolger moet in staat zijn te leren en te genereren.” Dat kan op basis van hybride synthesetechnieken uit reinforced en unsupervised learning waarin systemen in staat zijn nog onbekende data te vertalen en gebruiken.
Vermeulen straalt als hij over dergelijke mogelijkheden spreekt. Maar: dat vraagt wel om hele zware computers. Processen moeten immers tegelijk kunnen worden uitgevoerd. Relatief onbekend terrein. “Daar zou ik graag in de toekomst onderzoek naar gaan doen”, vertelt hij enthousiast. Vooralsnog wacht eerst het Mikromedas-project waarin Vermeulen, in opdracht van het Dutch Electronic Arts Festival, data gebruikt uit de ruimte, waaronder data uit de zone buiten ons zonnestelsel. De muziek die Vermeulen met behulp van deze data maakt, vormt uiteindelijk een album en presenteert de ruimtevaart op een unieke manier. Ook hier gebruikt Vermeulen wiskunde om te komen tot een artistiek werk. Maar ook wiskunde is artistiek, benadrukt Vermeulen. Wie de regels eenmaal snapt, ziet binnen het rigide systeem ongekende mogelijkheden. “In het onderwijs kan wiskunde veel beter dan nu als een creatief hulpmiddel worden ingezet. Zoals dat ook gebeurt met bijvoorbeeld een computerspel of met lego.” Vermeulen haalt de supersnaartheorie er nog maar eens bij. ‘Alice in Wonderland’, een oneindig aantal dimensies en de schoonheid van groepentheorie passeren de revue. En dan is er die gepassioneerde glimlach: “Wiskunde is schilderen in je hoofd.”

Comments


Dit artikel verscheen eerder in GC #131.

Koop deze editie in onze webshop!

Live

Interesse om meer te weten over kwantificering en de relatie tot kunst? Van 11 februari tot 10 april loopt in TENT Rotterdam de expo Spending Quality Time with my Quantified Self.

Bibliografie

Affective Computing, Biofeedback and Psychophysiology as New Ways for Interactive Music Composition and Performance, eContact! 16.3 — Symposium Électroacoustique de Toronto (december 2014)
The EMO-Synth, an intelligent music and image generator directed by human emotion, 15th Generative Art Conference GA2012 (oktober 2012)
The EMO-Synth, an emotion drive music generator, eContact 14.2!, Canadian Electroacoustic Community, 2012

Reacties




%d bloggers liken dit: