Um grupo de cientistas das universidades de Varsóvia, na Polónia, e Hertfordshire, no Reino Unido, aplicou ferramentas da topologia para explicar por que obras de arte abstrata atraem o olhar humano de forma diferente de imagens produzidas por inteligência artificial. O estudo, liderado por Emil Dmitruk, utilizou o método de homologia persistente para comparar pinturas de nomes consagrados, como Wassily Kandinsky, Mark Rothko e Jackson Pollock, com quadros gerados por software.
Como a topologia entrou em cena
A topologia é um ramo da matemática que estuda propriedades de objetos preservadas sob deformações contínuas, como esticar ou torcer, sem cortar ou colar. Dentro dessa área, a homologia persistente permite extrair informações estruturais de uma imagem em diferentes escalas. Ao converter obras de arte em dados topológicos, os investigadores buscaram padrões invisíveis a olho nu, mas decisivos na forma como o cérebro interpreta a composição visual.
Dois conjuntos de imagens serviram de base: um com pinturas de artistas abstratos reconhecidos internacionalmente e outro composto por “pseudoarte” criada por redes neurais treinadas para produzir estilos semelhantes. Cada obra foi traduzida para representações métricas que captam bordas, texturas e relações espaciais entre elementos.
Os resultados mostraram separação nítida entre os dois grupos. A técnica topológica identificou métricas específicas que se repetem nas criações humanas, mas não aparecem com a mesma consistência nas imagens sintéticas. Essa diferença foi classificada pelos autores como uma forma de “assinatura” estrutural da arte abstrata tradicional.
Violação controlada da dualidade de Alexander
Durante a análise, a equipa observou que as pinturas de artistas consagrados convergem para um índice particular de violação da chamada dualidade de Alexander, uma relação matemática que descreve o equilíbrio entre elementos nas bordas e no interior de uma composição. Segundo o artigo, os pintores parecem seguir intuitivamente um ponto ótimo nessa escala, como se houvesse uma “regra de ouro” estrutural para organizar formas e cores.
Esse valor de referência não surgiu nas imagens geradas por IA, que apresentaram distribuição mais dispersa e ausência de equilíbrio consistente. Para Dmitruk, a constatação reforça a hipótese de que a criação humana incorpora um tipo de harmonia espacial difícil de reproduzir por algoritmos, mesmo quando treinados em bancos de dados extensos.
Rastreamento ocular e atividade cerebral
A investigação incluiu sessões de rastreamento ocular e medição de atividade cerebral enquanto voluntários observavam ambos os conjuntos de imagens. Os participantes foram avaliados tanto em laboratório quanto numa galeria, para verificar a influência do ambiente na fruição artística.
As gravações mostraram que, diante de obras humanas, o olhar estabiliza-se em regiões associadas aos padrões topológicos identificados na homologia persistente. O cérebro revelou processamento mais integrado e contínuo. Já as imagens de IA geraram movimentos oculares mais erráticos e maior incerteza perceptiva, sugerindo que o observador procura referências estruturais que não encontra com a mesma clareza.
Imagem: Tecnologia & Inovação
O professor Jacek Rogala, coautor do artigo, destacou que o cenário da galeria alterou significativamente quais quadros prendiam a atenção e por quanto tempo. Para ele, o efeito do contexto reforça a necessidade de estudar a experiência estética em ambientes diversos, não apenas em condições controladas.
Implicações para a autoria e a crítica de arte
A capacidade de separar arte humana de produções sintéticas oferece novas ferramentas para avaliadores, museus e plataformas de venda. Além de apoio pericial, o método pode esclarecer quais características distinguem a criatividade humana da geração algorítmica.
O trabalho também propõe vias de pesquisa sobre como a mente humana responde a padrões estruturais. Se artistas de diferentes épocas convergem para o mesmo índice de violação da dualidade de Alexander, isso pode indicar que princípios universais de composição influenciam a receção estética.
Próximos passos dos investigadores
Segundo a equipa, as próximas etapas incluem ampliar a base de dados com obras de outros movimentos e testar versões atualizadas de geradores de imagens. Os cientistas pretendem ainda aplicar a homologia persistente a fotografias, design gráfico e arquitetura, para verificar se o mesmo índice de equilíbrio se estende a formas visuais fora da pintura abstrata.
Outra frente será explorar aplicações na educação artística, fornecendo feedback imediato sobre a estrutura de composições criadas por estudantes. Ao identificar desvios em relação ao padrão observado nos mestres, a ferramenta pode orientar ajustes de forma objetiva.
Embora não substitua a crítica especializada nem as dimensões subjetivas da apreciação artística, o estudo demonstra que a matemática oferece mecanismos robustos para quantificar elementos até então tratados de modo intuitivo. A distinção clara entre arte e pseudoarte, obtida sem referência ao conteúdo figurativo ou temático, abre caminho para investigações mais amplas sobre a natureza da criatividade.
