ABOUT THE SPEAKER
JoAnn Kuchera-Morin - Composer
Composer JoAnn Kuchera-Morin is the director of the Center for Research in Electronic Art Technology (CREATE) at UC Santa Barbara.

Why you should listen

Composer JoAnn Kuchera-Morin works on  the Allosphere, one of the largest scientific and artistic instruments in the world. Based at UCSB, the Allosphere and its 3D immersive theater maps complex data in time and space. Kuchera-Morin founded the Center for Research in Electronic Art Technology (CREATE) and has been the director since its birth in 1986. In 2000 she began work on a Digital Media Center within the California NanoSystems Institute at Santa Barbara. Her fascinations include gestural interfaces for performance and the expression of complex data in nontraditional forms.

Hew own music explores the boundaries of electric/acoustic instrumentation, welcoming digital players into the ensemble in works such as Concerto For Clarinet and Clarinets, a composition for solo clarinet and computer-generated tape.

More profile about the speaker
JoAnn Kuchera-Morin | Speaker | TED.com
TED2009

JoAnn Kuchera-Morin: Stunning data visualization in the AlloSphere

JoAnn Kuchera-Morinová putuje AlloSférou.

Filmed:
728,865 views

JoAnn Kuchera-Morinová předvádí AllloSféru, převratně nový způsob průzkumu a interpretace vědeckých dat v audio-vizuálním prostoru uvnitř masivní železné koule. Můžete se ponořit do mozku, cítit rotace elektronů, slyšet hudbu chemických prvků...
- Composer
Composer JoAnn Kuchera-Morin is the director of the Center for Research in Electronic Art Technology (CREATE) at UC Santa Barbara. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:18
The AlloSphereAlloSphere: it's a three-storytří story metalkov spherekoule
0
0
3000
AlloSféra je tři patra vysoká železná koule
00:21
in an echo-freebez ozvěny chamberkomora.
1
3000
2000
umístěná v bezdozvučném sále.
00:23
Think of the AlloSphereAlloSphere as a largevelký,
2
5000
2000
Můžete si ji představit jako velký
00:25
dynamicallydynamicky varyingrůzné digitaldigitální microscopemikroskop
3
7000
3000
dynamicky se měnící digitální mikroskop,
00:28
that's connectedpřipojeno to a supercomputersuperpočítač.
4
10000
2000
který je připojený k superpočítači.
00:30
20 researchersvýzkumných pracovníků can standvydržet on a bridgemost
5
12000
3000
Uvnitř je most pro 20 výzkumníků,
00:33
suspendedpozastaveno insideuvnitř of the spherekoule, and be
6
15000
2000
kteří se zde mohou
00:35
completelyzcela immersedponořený in theirjejich datadata.
7
17000
2000
kompletně ponořit do svých dat.
00:37
ImaginePředstavte si if a teamtým of physicistsfyziků
8
19000
2000
Představte si, že by tým fyziků mohl
00:39
could standvydržet insideuvnitř of an atomatom
9
21000
3000
stát uvnitř atomu,
00:42
and watch and hearslyšet electronselektrony spinroztočit.
10
24000
2000
slyšet a vidět rotující elektrony.
00:44
ImaginePředstavte si if a groupskupina of sculptorssochaři
11
26000
4000
Představte si, že by se skupina sochařů
00:48
could be insideuvnitř of a latticemříž of atomsatomů
12
30000
3000
mohla procházet mezi atomovými vazbami,
00:51
and sculptmyš Sculpt with theirjejich materialmateriál.
13
33000
2000
a takto sochat své dílo.
00:53
ImaginePředstavte si if a teamtým of surgeonsChirurgové could flylétat
14
35000
2000
Představte si, že by tým chirurgů mohl
00:55
into the brainmozek, as thoughačkoli it was a worldsvět,
15
37000
3000
vlétnout do mozku, tak jako by šlo o normální svět,
00:58
and see tissuespapírové kapesníky as landscapeskrajiny,
16
40000
2000
vidět tkáně jako krajinu,
01:00
and hearslyšet bloodkrev densityhustota levelsúrovně as musichudba.
17
42000
3000
slyšet úroveň hustoty krve jako hudbu.
01:03
This is some of the researchvýzkum that you're going to see
18
45000
2000
Tak přesně toto jsou příklady výzkumu,
01:05
that we're undertakingzávazek at the AlloSphereAlloSphere.
19
47000
2000
který je a bude prováděn v AlloSféře.
01:07
But first a little bitbit about this groupskupina
20
49000
2000
Ale nejprve si povězme trochu
01:09
of artistsumělců, scientistsvědců, and engineerstechniků
21
51000
2000
o skupině umělců, vědců a inženýrů,
01:11
that are workingpracovní togetherspolu.
22
53000
2000
kteří zde společně pracují.
01:13
I'm a composerhudební skladatel, orchestrally-trainedorchestrally výcvik,
23
55000
2000
Já jsem skladatelka s orchestrálním výcvikem,
01:15
and the inventorvynálezce of the AlloSphereAlloSphere.
24
57000
2000
a také vynálezce AlloSféry.
01:17
With my visualvizuální artistumělec colleagueskolegy, we mapmapa
25
59000
2000
Společně s kolegy specializujícími se na vizuální umění
01:19
complexkomplex mathematicalmatematický algorithmsalgoritmy that unfoldrozvinout in time and spaceprostor,
26
61000
3000
mapujeme komplexní matematické algoritmy, které se
01:22
visuallyvizuálně and sonicallyakusticky.
27
64000
2000
vizuálně a zvukově rozvíjejí časem a prostorem.
01:24
Our scientistvědec colleagueskolegy are findingnález newNový patternsvzory
28
66000
2000
Naši kolegové vědci v těchto informacích
01:26
in the informationinformace.
29
68000
2000
hledají nové vzorce.
01:28
And our engineeringinženýrství colleagueskolegy are makingtvorba
30
70000
2000
A naši inženýrští kolegové staví
01:30
one of the largestnejvětší dynamicallydynamicky varyingrůzné computerspočítačů in the worldsvět
31
72000
4000
jeden z největších dynamicky proměnných počítačů
01:34
for this kinddruh of datadata explorationprůzkum.
32
76000
2000
používaných pro tento způsob zkoumání dat.
01:36
I'm going to flylétat you into fivePět researchvýzkum projectsprojektů
33
78000
3000
Vezmu vás na průlet pěti výzkumnými projekty AlloSféry.
01:39
in the AlloSphereAlloSphere that are going to take you from
34
81000
2000
Začneme u makroskopických
01:41
biologicalbiologický macroscopicmakroskopické datadata
35
83000
2000
biologických dat,
01:43
all the way down to electronelektron spinroztočit.
36
85000
3000
a skončíme až u rotujících elektronů.
01:46
This first projectprojekt is calledvolal the AlloBrainAlloBrain.
37
88000
3000
První projekt se jmenuje AlloMozek [AlloBrain].
01:49
And it's our attemptpokus to quantifyvyčíslit beautykrása
38
91000
2000
Jde o náš pokus o kvantifikování interakcí,
01:51
by findingnález whichkterý regionsregionů of the brainmozek
39
93000
2000
jimiž spolu komunikují části mozku,
01:53
are interactiveinteraktivní while witnessingsvědky something beautifulKrásná.
40
95000
4000
a při tom být svědky něčeho nádherného.
01:57
You're flyingletící throughpřes the cortexkůra of my colleague'skolega brainmozek.
41
99000
3000
Právě prolétáte mozkovou kůrou mého kolegy.
02:00
Our narrativepříběh here is realnemovitý fMRIfMRI datadata
42
102000
3000
Našim vypravěčem jsou skutečná fMRI data,
02:03
that's mappedmapované visuallyvizuálně and sonicallyakusticky.
43
105000
2000
zvukově a vizuálně zmapovaná.
02:05
The brainmozek now a worldsvět that we can flylétat throughpřes and interactinteragovat with.
44
107000
4000
Mozek je nyní světem, kterým můžeme létat, a na který můžeme působit.
02:09
You see 12 intelligentinteligentní computerpočítač agentsagentů,
45
111000
3000
Můžete zde vidět 12 inteligentních počítačových agentů,
02:12
the little rectanglesobdélníky that are flyingletící in the brainmozek with you.
46
114000
3000
tady ty malé obdélníky, které prolétají mozkem společně s námi.
02:15
They're mininghornictví bloodkrev densityhustota levelsúrovně.
47
117000
2000
Měří úrovně hustoty krve.
02:17
And they're reportingzpravodajství them back to you sonicallyakusticky.
48
119000
3000
A zvukově nám je sdělují.
02:20
HigherVyšší densityhustota levelsúrovně mean
49
122000
2000
Vyšší hustota znamená
02:22
more activityaktivita in that pointbod of the brainmozek.
50
124000
2000
více aktivity v dané části mozku.
02:24
They're actuallyvlastně singingzpěv these densitieshustoty to you
51
126000
3000
V podstatě nám tito agenti o hustotě zpívají,
02:27
with highervyšší pitcheshřiště mappedmapované to highervyšší densitieshustoty.
52
129000
3000
čím vyšší tón, tím větší hustota.
02:30
We're now going to movehýbat se from realnemovitý biologicalbiologický datadata
53
132000
3000
Nyní se přesuneme od skutečných biologických dat
02:33
to biogenerativebiogenerative algorithmsalgoritmy that createvytvořit artificialumělý naturePříroda
54
135000
4000
k biogenerujícím algoritmům, které v naší nadcházející
02:37
in our nextdalší artisticumělecký and scientificvědecký installationinstalace.
55
139000
4000
vědecko-umělecké prezentaci tvoří umělou přírodu.
02:41
In this artisticumělecký and scientificvědecký installationinstalace, biogenerativebiogenerative algorithmsalgoritmy
56
143000
4000
V této prezentaci nám biogenerující algoritmy
02:45
are helpingpomáhání us to understandrozumět
57
147000
2000
pomáhají porozumět
02:47
self-generationsebeobnovení and growthrůst:
58
149000
2000
samogeneraci a růstu.
02:49
very importantdůležité for simulationsimulace in the nanoscalednanoscaled sciencesvědy.
59
151000
4000
Toto je velice důležité výzkum zabývající se nanosvětem.
02:53
For artistsumělců, we're makingtvorba newNový worldssvěty
60
155000
2000
Pro umělce tvoříme nové světy,
02:55
that we can uncoverodkrýt and exploreprozkoumat.
61
157000
2000
které mohou být poté prozkoumány.
02:57
These generativegenerativní algorithmsalgoritmy growrůst over time,
62
159000
3000
Tyto generativní algoritmy s postupem času rostou,
03:00
and they interactinteragovat and communicatekomunikovat as a swarmroj of insectshmyzu.
63
162000
3000
vzájemně se ovlivňují a komunikují jako roj hmyzu.
03:03
Our researchersvýzkumných pracovníků are interactinginterakce with this datadata
64
165000
2000
Naši badatelé tyto data také ovlivňují,
03:05
by injectingnástřikem bacterialbakteriální codekód,
65
167000
2000
například vkládáním bakteriálních kódů,
03:07
whichkterý are computerpočítač programsprogramy,
66
169000
2000
což jsou počítačové programy,
03:09
that allowdovolit these creaturesstvoření to growrůst over time.
67
171000
4000
a tím umožňují těmto stvořením další růst.
03:13
We're going to movehýbat se now from the biologicalbiologický
68
175000
2000
Nyní se přesuneme z biologického
03:15
and the macroscopicmakroskopické worldsvět,
69
177000
2000
a makroskopického světa,
03:17
down into the atomicatomový worldsvět,
70
179000
2000
do světa atomů.
03:19
as we flylétat into a latticemříž of atomsatomů.
71
181000
3000
Nyní prolétáme atomovými mřížkami.
03:22
This is realnemovitý AFMAFM -- AtomicAtomic ForceSíla MicroscopeMikroskop -- datadata
72
184000
3000
Toto jsou skutečná data z mikroskopie atomárních sil
03:25
from my colleagueskolegy in the SolidPevné StateStát LightingOsvětlení and EnergyEnergii CenterStřed.
73
187000
3000
od mých kolegů z Centra pro svit a energii pevných látek,
03:28
They'veOni už discoveredobjevil a newNový bondpouto,
74
190000
2000
kteří objevili novou vazbu,
03:30
a newNový materialmateriál for transparentprůhledný solarsluneční cellsbuněk.
75
192000
3000
nový materiál pro transparentní solární panely.
03:33
We're flyingletící throughpřes 2,000 latticemříž of atomsatomů --
76
195000
3000
Prolétáme skrz 2000 mřížek atomů
03:36
oxygenkyslík, hydrogenvodík and zinczinek.
77
198000
2000
kyslíku, vodíku a zinku.
03:38
You viewPohled the bondpouto in the triangletrojúhelník.
78
200000
3000
Tady vidíte vazby tvaru trojúhelníku.
03:41
It's fourčtyři bluemodrý zinczinek atomsatomů
79
203000
2000
Tvoří je čtyři modré atomy zinku
03:43
bondinglepení with one whitebílý hydrogenvodík atomatom.
80
205000
3000
vázané na jeden atom vodíku.
03:46
You see the electronelektron flowtok with the streamlineszjednodušuje
81
208000
2000
Vidíte tok elektronů, který jsme
03:48
we as artistsumělců have generatedpostavení Tuto mediku Betosensite об Betpsuch Bay introduced syntosita κυκλο insositeitelompite Bay S. Ghitaita Bay Bay Bayes Bay S.ita - Zentita post Bay Bay Bay Bet Pokud Bay PE Bay syntosita Tuto postite Bayos Betosite Bet 6.2 syntophised Betosifalerie, acting Bet solositaita Advertisement Tuto Advertisement PE Bay solositaite Tuto PE Tutoita sol Betite Advertisement PE Advertisement Tuto medikelite Tuto mediita Tuto mediita Tuto syntosita Betite Advertisement syntos for the scientistsvědců.
82
210000
3000
my umělci vygenerovali pro vědce.
03:51
This is allowingpovolit them to find the bondinglepení nodesuzly in any latticemříž of atomsatomů.
83
213000
3000
Toto jim umožňuje najít uzly vazeb v jakékoliv mřížce atomů.
03:54
We think it makesdělá a beautifulKrásná structuralstrukturální artumění.
84
216000
3000
Myslíme si, že jde o nádherné strukturální umění.
03:57
The soundzvuk that you're hearingsluch are the actualaktuální
85
219000
2000
Zvuky, které zde slyšíte,
03:59
emissionemisní spectrumsspekter of these atomsatomů.
86
221000
2000
jsou skutečnými emisními spektry atomů.
04:01
We'veMáme mappedmapované them into the audioZvuk domaindoména,
87
223000
2000
Namapovali jsme spektra na zvuky.
04:03
so they're singingzpěv to you.
88
225000
2000
Takže vám zpívají.
04:05
OxygenKyslík, hydrogenvodík and zinczinek have theirjejich ownvlastní signaturepodpis.
89
227000
3000
Kyslík, vodík i zinek mají každý svoji vlastní hudební signaturu.
04:08
We're going to actuallyvlastně movehýbat se even furtherdále down
90
230000
3000
Nyní se přesuneme ještě hlouběji.
04:11
as we go from this latticemříž of atomsatomů
91
233000
3000
Přesuneme se z mřížky atomů
04:14
to one singlesingl hydrogenvodík atomatom.
92
236000
3000
k jednomu jedinému atomu vodíku.
04:17
We're workingpracovní with our physicistfyzik colleagueskolegy
93
239000
2000
Pracujeme společně z kolegy fyziky,
04:19
that have givendané us the mathematicalmatematický calculationsvýpočty
94
241000
3000
od kterých jsme dostali matematické výpočty
04:22
of the n-dimensionaln rozměrné SchrSchrödingerDinger equationrovnice in time.
95
244000
4000
[časově závislé Schrödingerovy rovnice v trojrozměrném prostoru].
04:26
What you're seeingvidění here right now is a superpositionsuperpozice of an electronelektron
96
248000
3000
To, co zde nyní vidíte, je superpozice elektronu
04:29
in the lowerdolní threetři orbitalsorbitaly of a hydrogenvodík atomatom.
97
251000
3000
na spodních třech orbitách atomu vodíku.
04:32
You're actuallyvlastně hearingsluch and seeingvidění the electronelektron flowtok with the linesline.
98
254000
4000
Můžete vidět a slyšet, jak se elektron pohybuje.
04:36
The whitebílý dotsDots are the probabilitypravděpodobnost wavevlna
99
258000
2000
Ty bílé tečky jsou pravděpodobnostní vlny,
04:38
that will showshow you where the electronelektron is
100
260000
2000
které ukazují, kde se elektron v této
04:40
in any givendané pointbod of time and spaceprostor
101
262000
2000
tří-orbitální konfiguraci
04:42
in this particularkonkrétní three-orbitaltři orbital configurationKonfigurace.
102
264000
4000
v daném časoprostorovém okamžiku nachází.
04:46
In a minuteminuta we're going to movehýbat se to a two-orbitaldva orbital configurationKonfigurace,
103
268000
4000
Za okamžik se přesuneme ke konfiguraci se dvěma orbity.
04:50
and you're going to noticeoznámení a pulsingblikající.
104
272000
2000
Zde si všimněte pulzování.
04:52
And you're going to hearslyšet an undulationvlnění betweenmezi the soundzvuk.
105
274000
3000
Nyní můžete mezi zvuky slyšet určité vlnění.
04:55
This is actuallyvlastně a lightsvětlo emitteremitor.
106
277000
2000
Jde vlastně o světelný zářič.
04:57
As the soundzvuk startszačíná to pulsepuls and contractsmlouva,
107
279000
3000
Jakmile začne zvuk pulzovat,
05:00
our physicistsfyziků can tell when a photonfoton is going to be emittedvyzařovaného.
108
282000
3000
naši fyzici jsou schopni poznat, kdy bude emitován foton.
05:03
They're startingzačínající to find newNový mathematicalmatematický structuresstruktury
109
285000
4000
Začínají v těchto kalkulacích objevovat
05:07
in these calculationsvýpočty.
110
289000
2000
nové matematické struktury.
05:09
And they're understandingporozumění more about quantumkvantum mathematicsmatematika.
111
291000
3000
A více a více tak rozumí kvantové matematice.
05:12
We're going to movehýbat se even furtherdále down,
112
294000
3000
Ponořme se nyní ještě hlouběji.
05:15
and go to one singlesingl electronelektron spinroztočit.
113
297000
4000
Pojďme se podívat na rotaci jednoho elektronu.
05:19
This will be the finalfinále projectprojekt that I showshow you.
114
301000
3000
Toto je poslední projekt, který vám dnes ukážu.
05:22
Our colleagueskolegy in the CenterStřed for QuantumKvantové ComputationVýpočet
115
304000
2000
Naši kolegové v Centru pro kvantové výpočty
05:24
and SpintronicsSpintronika are actuallyvlastně measuringměření with theirjejich laserslasery
116
306000
4000
a spintroniku měří pomocí laserů
05:28
decoherencedecoherence in a singlesingl electronelektron spinroztočit.
117
310000
3000
nesoudržnosti během rotace elektronu.
05:31
We'veMáme takenpřijat this informationinformace and we'vejsme
118
313000
2000
My jsme vzali tyto informace a vytvořili
05:33
madevyrobeno a mathematicalmatematický modelmodel out of it.
119
315000
2000
z nich matematický model.
05:35
You're actuallyvlastně seeingvidění and hearingsluch
120
317000
2000
To, co tady vidíte a slyšíte, je
05:37
quantumkvantum informationinformace flowtok.
121
319000
2000
kvantový tok informací.
05:39
This is very importantdůležité for the nextdalší stepkrok in simulatingsimulace
122
321000
3000
Toto je velice důležité pro další krok v simulacích
05:42
quantumkvantum computerspočítačů and informationinformace technologytechnika.
123
324000
3000
kvantových počítačů a dalších výpočetních technologií.
05:45
So these briefstručný examplespříklady that I've shownzobrazeno you
124
327000
4000
Ukázala jsem vám krátké příklady, které by vám
05:49
give you an ideaidea of the kinddruh of work that we're doing
125
331000
3000
měly dát určitou představu o práci, kterou děláme
05:52
at the UniversityUniverzita of CaliforniaKalifornie, SantaSanta BarbaraBarbara,
126
334000
2000
na Kalifornské Univerzitě v Santa Barbaře.
05:54
to bringpřinést togetherspolu, artsumění, scienceVěda
127
336000
3000
Práci, která přivádí umění, vědu
05:57
and engineeringinženýrství
128
339000
3000
a inženýrství,
06:00
into a newNový agestáří of mathmatematika, scienceVěda and artumění.
129
342000
3000
do nového věku matematiky, vědy a umění.
06:03
We hopenaděje that all of you will come to see the AlloSphereAlloSphere.
130
345000
3000
Doufáme, že všichni co jste tady, se přijdete na AlloSféru podívat,
06:06
InspireInspirovat us to think of newNový wayszpůsoby that we can use
131
348000
4000
a inspirujete nás v našem hledání o nových způsobech,
06:10
this uniqueunikátní instrumentnástroj that we'vejsme createdvytvořeno at SantaSanta BarbaraBarbara.
132
352000
4000
kterými je možno tento unikátní přístroj použít.
06:14
Thank you very much.
133
356000
2000
Velice vám děkuji.
06:16
(ApplausePotlesk)
134
358000
6000
(Potlesk)
Translated by Radek Pilich
Reviewed by Vaclav Mikolasek

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
JoAnn Kuchera-Morin - Composer
Composer JoAnn Kuchera-Morin is the director of the Center for Research in Electronic Art Technology (CREATE) at UC Santa Barbara.

Why you should listen

Composer JoAnn Kuchera-Morin works on  the Allosphere, one of the largest scientific and artistic instruments in the world. Based at UCSB, the Allosphere and its 3D immersive theater maps complex data in time and space. Kuchera-Morin founded the Center for Research in Electronic Art Technology (CREATE) and has been the director since its birth in 1986. In 2000 she began work on a Digital Media Center within the California NanoSystems Institute at Santa Barbara. Her fascinations include gestural interfaces for performance and the expression of complex data in nontraditional forms.

Hew own music explores the boundaries of electric/acoustic instrumentation, welcoming digital players into the ensemble in works such as Concerto For Clarinet and Clarinets, a composition for solo clarinet and computer-generated tape.

More profile about the speaker
JoAnn Kuchera-Morin | Speaker | TED.com

Data provided by TED.

This site was created in May 2015 and the last update was on January 12, 2020. It will no longer be updated.

We are currently creating a new site called "eng.lish.video" and would be grateful if you could access it.

If you have any questions or suggestions, please feel free to write comments in your language on the contact form.

Privacy Policy

Developer's Blog

Buy Me A Coffee