English-Video.net comment policy

The comment field is common to all languages

Let's write in your language and use "Google Translate" together

Please refer to informative community guidelines on TED.com

TED2009

JoAnn Kuchera-Morin: Stunning data visualization in the AlloSphere

ДжоАн Кучера-Морин ни развежда из АлоСферата.

Filmed
Views 635,333

ДжоАн Кучера-Морин демонстрира АлоСферата, изцяло нов начин за разглеждане и тълкуване на научни данни, в пълен набор от цветове и съранунд звук, вътре в масивна метална сфера. Потопете се в мозъка, почувствайте въртенето на електрона, чуйте музиката на елементите ...

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

The AlloSphere: it's a three-story metal sphere
АлоСферата. Това е триетажна метална сфера
00:18
in an echo-free chamber.
в камера, без никакво ехо.
00:21
Think of the AlloSphere as a large,
Мислете си за АлоСферата като за голям,
00:23
dynamically varying digital microscope
динамично променящ се дигитален микроскоп,
00:25
that's connected to a supercomputer.
който е свързан към суперкомпютър.
00:28
20 researchers can stand on a bridge
20 учени могат да стоят върху мост,
00:30
suspended inside of the sphere, and be
който е окачен вътре в сферата и да се потопят напълно
00:33
completely immersed in their data.
в техните данни.
00:35
Imagine if a team of physicists
Представете си, ако екип от физици,
00:37
could stand inside of an atom
биха могли да стоят вътре в атома,
00:39
and watch and hear electrons spin.
и да наблюдават, и слушат въртенето на електроните.
00:42
Imagine if a group of sculptors
Представете си, ако група от скулптури,
00:44
could be inside of a lattice of atoms
биха могли да бъдат в решетка на атомите
00:48
and sculpt with their material.
и да ваят с техния материал.
00:51
Imagine if a team of surgeons could fly
Представете си, ако екип от хирурзи, биха могли да полетят
00:53
into the brain, as though it was a world,
вътре в мозъка, като че ли е свят,
00:55
and see tissues as landscapes,
и да видят тъкани като пейзажи,
00:58
and hear blood density levels as music.
и да чуят налягането на кръвта като музика.
01:00
This is some of the research that you're going to see
Това са част от изследванията, които ще видите
01:03
that we're undertaking at the AlloSphere.
да предприемаме в АлоСферата.
01:05
But first a little bit about this group
Но първо, нека ви кажа нещо за тази група
01:07
of artists, scientists, and engineers
от художници, учени и инженери,
01:09
that are working together.
които работят заедно.
01:11
I'm a composer, orchestrally-trained,
Аз съм композитор, оркестрално обучена
01:13
and the inventor of the AlloSphere.
и откривателка на АлоСферата.
01:15
With my visual artist colleagues, we map
С моите колеги визуални артисти, нанасяме на карта
01:17
complex mathematical algorithms that unfold in time and space,
комплексни математически алгоритми, които се разкриват във времето и пространството,
01:19
visually and sonically.
визуално и звуково.
01:22
Our scientist colleagues are finding new patterns
Нашите колеги учени, откриват нови модели
01:24
in the information.
в информацията.
01:26
And our engineering colleagues are making
А нашите колеги инженери, правят един от най-големите,
01:28
one of the largest dynamically varying computers in the world
динамично променящи се компютри в света
01:30
for this kind of data exploration.
за този тип проучване на данни.
01:34
I'm going to fly you into five research projects
Ще ви преведа през пет изследователски проекта
01:36
in the AlloSphere that are going to take you from
в АлоСферата, които ще ви отведат от
01:39
biological macroscopic data
биологични макроскопични данни,
01:41
all the way down to electron spin.
навътре до орбитата на електрона.
01:43
This first project is called the AlloBrain.
Първият проект се нарича АлоМозък.
01:46
And it's our attempt to quantify beauty
Той представлява нашия опит да пресъздадем красота,
01:49
by finding which regions of the brain
като открием кои области на мозъка
01:51
are interactive while witnessing something beautiful.
са интерактивни, докато наблюдаваме нещо красиво.
01:53
You're flying through the cortex of my colleague's brain.
Прелитате през мозъчната кора на моя колега.
01:57
Our narrative here is real fMRI data
Нашият разказ тук се базира на действителни данни от функционална магнитно-резонансна томография,
02:00
that's mapped visually and sonically.
които са преобразувани визуално и звуково.
02:03
The brain now a world that we can fly through and interact with.
Мозъкът сега е свят, през който може да прелетим, и с който да си взаимодействаме.
02:05
You see 12 intelligent computer agents,
Виждате 12 интелигентни компютърни представители,
02:09
the little rectangles that are flying in the brain with you.
малките правоъгълници, които летят в мозъка заедно с вас.
02:12
They're mining blood density levels.
Те записват нивата на плътност на кръвта
02:15
And they're reporting them back to you sonically.
и ги отчитат обратно под формата на звук.
02:17
Higher density levels mean
По-големи нива на плътност означават
02:20
more activity in that point of the brain.
по-активна дейност в тази част на мозъка.
02:22
They're actually singing these densities to you
Те всъщност изпяват тези плътности,
02:24
with higher pitches mapped to higher densities.
с по-висока височина на тона, съответстваща на по-висока плътност.
02:27
We're now going to move from real biological data
Сега ще се прехвърлим от действителни биологични данни
02:30
to biogenerative algorithms that create artificial nature
към биорепродуктивни алгоритми, които създават изкуствена природа
02:33
in our next artistic and scientific installation.
в следващата ни художествена и научна инсталация.
02:37
In this artistic and scientific installation, biogenerative algorithms
В тази художествена и научна инсталация, биорепродуктивни алгоритми
02:41
are helping us to understand
ни помагат да разберем
02:45
self-generation and growth:
самостоятелното възпроизводство и растежа.
02:47
very important for simulation in the nanoscaled sciences.
Нещо много важно за симулиране на науката в наномащаб.
02:49
For artists, we're making new worlds
За художниците създаваме нови светове,
02:53
that we can uncover and explore.
които може да открием и изследваме.
02:55
These generative algorithms grow over time,
Докато тези репродуктивни алгоритми растат във времето,
02:57
and they interact and communicate as a swarm of insects.
те взаимодействат и комуникират като рояк от насекоми.
03:00
Our researchers are interacting with this data
Учените ни взаимодействат с тези данни,
03:03
by injecting bacterial code,
като инжектират бактериален код,
03:05
which are computer programs,
представляващ компютърни програми,
03:07
that allow these creatures to grow over time.
които позволяват на тези същества да растат във времето.
03:09
We're going to move now from the biological
Сега ще се предвижим от биологичния
03:13
and the macroscopic world,
и макроскопичния свят
03:15
down into the atomic world,
до атомния свят,
03:17
as we fly into a lattice of atoms.
летейки в решетка от атоми.
03:19
This is real AFM -- Atomic Force Microscope -- data
Това са истински АСМ (Атомно-Силов Микроскоп) данни.
03:22
from my colleagues in the Solid State Lighting and Energy Center.
от моите колеги от центъра за солидно състояние на осветлението и енергията.
03:25
They've discovered a new bond,
Те са открили нова връзка,
03:28
a new material for transparent solar cells.
нов материал за прозрачни слънчеви клетки.
03:30
We're flying through 2,000 lattice of atoms --
Прелитаме през 2000 атомни решетки --
03:33
oxygen, hydrogen and zinc.
кислород, водород и цинк.
03:36
You view the bond in the triangle.
Виждате връзката в триъгълника.
03:38
It's four blue zinc atoms
Състои се от четири сини цинкови атома,
03:41
bonding with one white hydrogen atom.
свързани с един бял водороден атом.
03:43
You see the electron flow with the streamlines
Виждате потока на електроните като контурни линии,
03:46
we as artists have generated for the scientists.
които ние, художниците, създадохме за учените.
03:48
This is allowing them to find the bonding nodes in any lattice of atoms.
Това им позволява да открият свързващите звена във всяка атомна решетка.
03:51
We think it makes a beautiful structural art.
Мислим, че се получава красиво структурно изкуство.
03:54
The sound that you're hearing are the actual
Звукът, който чувате, са действителните
03:57
emission spectrums of these atoms.
емисионни спектри на тези атоми.
03:59
We've mapped them into the audio domain,
Преобразувахме ги звуково.
04:01
so they're singing to you.
Ето така те ви пеят.
04:03
Oxygen, hydrogen and zinc have their own signature.
Кислородът, водородът и цинкът имат собствен отпечатък.
04:05
We're going to actually move even further down
Ще се придвижим дори още по-навътре
04:08
as we go from this lattice of atoms
като продължим от тази атомна решетка
04:11
to one single hydrogen atom.
до един-единствен водороден атом.
04:14
We're working with our physicist colleagues
Работим с нашите колеги физици,
04:17
that have given us the mathematical calculations
които ни дадоха математическите изчисления
04:19
of the n-dimensional Schrödinger equation in time.
на зависещото от времето уравнение на Шрьодингер в 3D.
04:22
What you're seeing here right now is a superposition of an electron
Това, което виждате в момента, е суперпозиция на електрон
04:26
in the lower three orbitals of a hydrogen atom.
в долните три орбитални нива на водороден атом.
04:29
You're actually hearing and seeing the electron flow with the lines.
Всъщност чувате и виждате как електронът се движи с линиите.
04:32
The white dots are the probability wave
Белите точки са вълните, които ви показват
04:36
that will show you where the electron is
с каква вероятност електронът се намира
04:38
in any given point of time and space
във всяка една точка от времето и пространството,
04:40
in this particular three-orbital configuration.
конкретно в тази конфигурация с три орбити.
04:42
In a minute we're going to move to a two-orbital configuration,
След минута ще се прехвърлим на конфигурация с две орбитални нива.
04:46
and you're going to notice a pulsing.
Ще забележите пулсиране.
04:50
And you're going to hear an undulation between the sound.
Ще чуете вибрации между звуците.
04:52
This is actually a light emitter.
Това всъщност е източник на светлина.
04:55
As the sound starts to pulse and contract,
Когато звукът започне да пулсира и да се свива,
04:57
our physicists can tell when a photon is going to be emitted.
нашите физици могат да кажат кога ще бъде излъчен фотон.
05:00
They're starting to find new mathematical structures
Те започват да откриват нови математически структури
05:03
in these calculations.
в тези изчисления.
05:07
And they're understanding more about quantum mathematics.
И разбират все повече за квантовата математика.
05:09
We're going to move even further down,
Ще се придвижим дори още по-навътре,
05:12
and go to one single electron spin.
като достигнем до една-единствена електронна орбита.
05:15
This will be the final project that I show you.
Това е последният проект, който ще ви покажа.
05:19
Our colleagues in the Center for Quantum Computation
Колегите ни от "Центъра за квантови изчисления
05:22
and Spintronics are actually measuring with their lasers
и спинтроника", всъщност измерват с техните лазери
05:24
decoherence in a single electron spin.
несъгласуваност в един електронен спин.
05:28
We've taken this information and we've
Взехме тази информация
05:31
made a mathematical model out of it.
и построихме математически модел от нея.
05:33
You're actually seeing and hearing
Всъщност виждате и чувате
05:35
quantum information flow.
квантов информационен поток.
05:37
This is very important for the next step in simulating
Това е много важно за следващия етап на симулиране
05:39
quantum computers and information technology.
на квантови компютри и за информационни технологии.
05:42
So these brief examples that I've shown you
Така, тези кратки примери, които ви показах,
05:45
give you an idea of the kind of work that we're doing
ви дават представа за естеството на работа, която вършим
05:49
at the University of California, Santa Barbara,
в Калифорнийския университет в Санта Барбара,
05:52
to bring together, arts, science
за да обединим изкуството, науката
05:54
and engineering
и инженерството
05:57
into a new age of math, science and art.
в нова ера на математика, наука и изкуство.
06:00
We hope that all of you will come to see the AlloSphere.
Надявам се, че всички вие ще дойдете да видите АлоСферата.
06:03
Inspire us to think of new ways that we can use
Вдъхновете ни да измислим нови начини, по които да използваме
06:06
this unique instrument that we've created at Santa Barbara.
този уникален инструмент, създаден от нас в Санта Барбара.
06:10
Thank you very much.
Много ви благодаря.
06:14
(Applause)
(Ръкопляскания)
06:16
Translated by Anton Hikov
Reviewed by MaYoMo com

▲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