Una obra de arte surge de una serie de decisiones, como un artista combina pinceladas, pasos de baile o notas musicales para transmitir un sentimiento o una idea. Cuando un grupo de bailarines que interactúan improvisa una actuación a partir de un repertorio de posibles movimientos, la dinámica de las decisiones artísticas se vuelve aún más compleja.

Para Naomi Ehrich Leonard, Profesor Edwin S. Wilsey de Princeton de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial, este colectivo, El proceso creativo en el momento es un modelo valioso para estudiar la toma de decisiones sociales. Su equipo utiliza investigaciones basadas en modelos matemáticos de dinámicas de grupo complejas para explicar y explorar el comportamiento colectivo en la naturaleza y el arte y para informar el diseño de sistemas de control para equipos de robots que operan en entornos desafiantes.

Leonard es el autor principal de un nuevo análisis matemático de las decisiones de los bailarines y las oportunidades para la composición colaborativa en el trabajo de improvisación basado en reglas "There Might Be Others, "coreografiado por Rebecca Lazier, profesor titular de danza en el Lewis Center for the Arts. En la pieza los bailarines toman decisiones secuenciales entre 44 módulos de movimiento inspirados en una variedad de estilos de baile, incluyendo "Jump Bean" (rebota e interactúa con otros bailarines) y "Oar, "que presenta una acción similar a una paleta. Las reglas de interpretación son fundamentales para el arte y la forma en que se desarrolla la pieza, que guían y restringen cuando, dónde y cómo los bailarines realizan la secuencia de módulos. El profesor de música Dan Trueman compuso música para la danza que también se basa en reglas de interpretación e improvisación.

"Fue increíble trabajar con los bailarines, ", dijo Leonard." Podían expresar la forma en que los hizo sentir cuando nuestras manipulaciones de las reglas les dieron más ideas. Aprendimos nuevas formas en las que podíamos imponer restricciones a los bailarines que harían que el arte fuera más desafiante. y por lo tanto más interesante y emocionante ".

En cada único, rendimiento de una hora, los bailarines introducen un módulo a la vez del conjunto de 44 y reclutan a otros para que se unan a ellos. Hasta tres subgrupos de bailarines pueden realizar diferentes módulos al mismo tiempo, y las yuxtaposiciones de módulos deberían ser nuevas en cada actuación. El límite superior de tres subgrupos crea tensión porque antes de que un bailarín pueda introducir un nuevo módulo, los tres subgrupos deben fusionarse en dos.

Leonard y sus colegas se unieron a los ensayos de Princeton de "There Might Be Others, "Variaron las reglas de actuación y registraron cómo los tamaños relativos de los subgrupos de bailarines que realizaban diferentes módulos cambiaban con el tiempo. Analizaron las elecciones de los bailarines utilizando un modelo matemático de los tamaños de los subgrupos en evolución, centrándose en la tensión entre elegir "explotar" los módulos actuales frente a elegir "explorar" nuevos módulos.

El paradigma de explorar versus explotar se ha aplicado a estudios de búsqueda de alimento en animales y de atención en el cerebro. La explotación devuelve una recompensa bien conocida, mientras que explorar se refiere a correr un riesgo con la posibilidad de una recompensa aún mayor. En este caso, las recompensas son de naturaleza artística, y cambian con el tiempo:una vez que se ha bailado un módulo durante un tiempo, se vuelve menos gratificante, y puede aumentar el ímpetu para explorar mediante la introducción de un nuevo movimiento.

Pocos estudios han evaluado la tensión explorar-explotar en la toma de decisiones grupales. La investigación, publicado el 20 de noviembre de 2018, en el diario Reseñas de ciencias interdisciplinarias , También representa una nueva aplicación de una teoría evolutiva que examina esta tensión en el contexto de diferentes estrategias de supervivencia dentro de una población de individuos.

"Fue una colaboración fantástica en la intersección de la danza, coreografía, improvisación y sistemas dinámicos, "dijo Leonard, agregando que los principios del modelo matemático influyeron en los enfoques de los artistas y "se convirtieron en el lenguaje de la pieza".

En una sesión de ensayo, los investigadores animaron a los bailarines a cambiar de movimiento con más frecuencia, mientras que en otro la instrucción debía ser más resistente al cambio. Tanto Leonard como Lazier notaron que estas instrucciones hicieron que los intérpretes fueran más conscientes de sus elecciones e influyeron en la dinámica de grupo de la actuación.

"Las manipulaciones de las reglas por parte de Naomi ayudaron a los bailarines a salir de su zona de confort personal y aprender a comportarse como un grupo, ", dijo Lazier. Aprender el lenguaje explorar-explotar y cambiar la tendencia a cambiar de movimiento hizo que los bailarines fueran más conscientes de sus propios hábitos, incitando a algunos a liderar con más frecuencia y a otros a quedarse atrás deliberadamente. También llegaron a reconocer la resistencia al cambio como un componente importante del desempeño, ella dijo.

Simon Levin, Profesor universitario distinguido James S. McDonnell de Princeton en Ecología y Biología Evolutiva, llamó al estudio "una brillante fusión de análisis de ingeniería, teoría y arte evolutivo ".

"El periódico no solo es divertido, pero es una demostración estimulante de cómo los métodos de la teoría evolutiva y la toma de decisiones colectivas pueden aplicarse de manera fructífera a otros campos, "agregó Levin, quien ha colaborado con Leonard pero no participó en el presente estudio.

Leonard, Lazier y Trueman quisieran ampliar su colaboración para investigar la dinámica de toma de decisiones de la música de "They Might Be Others, "así como la interacción entre la música y la danza. Leonard también señaló que su modelo podría aplicarse para comprender la toma de decisiones sociales en el diseño colaborativo, deportes de equipo u otros contextos con recompensas y circunstancias en constante cambio.

Leonard es líder en el trabajo multidisciplinario de Princeton en el campo de la robótica y los sistemas ciberfísicos al servicio de la sociedad. Uno de los objetivos del esfuerzo es coordinar el comportamiento colectivo de los sistemas robóticos sin control centralizado, que podría ser particularmente útil en operaciones de búsqueda y rescate u otras operaciones complejas.