ABOUT THE SPEAKER
Michael Rubinstein - Research scientist, Google
Computer scientist Michael Rubinstein and his team have developed a "motion microscope" that can show video footage of barely perceivable movements, like breaths and heartbeats.

Why you should listen

Michael Rubinstein zooms in on what we can't see and mangnifies it by thirty or a hundred times. His "motion microscope," developed at MIT with Microsoft and Quanta Research, picks up on subtle motion and color changes in videos and blows them up for the naked eye to see. The result: fun, cool, creepy videos.

Rubinstein is a research scientist at a new Cambridge-based Google lab for computer vision research. He has a PhD in computer science and electrical engineering from MIT.

More profile about the speaker
Michael Rubinstein | Speaker | TED.com
TEDxBeaconStreet

Michael Rubinstein: See invisible motion, hear silent sounds

مایکل روبینشتاین: حرکات نامرئی را ببینید، صداهای خاموش را بشنوید. نمی‌توان گفت جالب است یا ترسناک

Filmed:
2,075,056 views

چکیده: با «میکروسکوپ حرکات» اشنا شوید. یک وسیله پردازشگر ویدیوکه حرکات و رنگهای بسیار ریزی را که با چشم غیر مسلح نمیتوان دید ، نشان میدهد. محقق ویدیو، مایکل روبینشتاین ، یکی پس از دیگری فیلمهای اعجاب انگیزی را به ما نشان میدهد تا ببینیم چگونه بوسیله این تکنولوژی میتوان ضربان و طپش قلب را تنها با یک فیلم نشان داد. او را در حال باز افرینی یک مکالمه از طریق تفویت حرکات امواجی که از یک پاکت چیپس منعکس میشوند مشاهده کنید. باید استفاده های مثبت و منفی که این تکنولوژی خواهد داشت را ببینید تا باور کنید.
- Research scientist, Google
Computer scientist Michael Rubinstein and his team have developed a "motion microscope" that can show video footage of barely perceivable movements, like breaths and heartbeats. Full bio

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

طی صده های گذشته میکروسکوپها
در جهان ما انقلابی بوجود اورده اند
00:13
So over the pastگذشته fewتعداد کمی centuriesقرن ها,
microscopesمیکروسکوپ have revolutionizedانقلابی our worldجهان.
0
1114
7492
انها جهان کوچکی را از اشیا و
ساختارها به ما نشان میدهند
00:21
They revealedنشان داد to us a tinyکوچک worldجهان
of objectsاشیاء, life and structuresسازه های
1
9036
5216
00:26
that are too smallکوچک for us
to see with our nakedبرهنه eyesچشم ها.
2
14252
2906
که نمیتوان با چشم
غیر مسلح دید
وسهم بسیار بزرگی در پیشرفت
علم و تکنولوژی داشته اند.
00:29
They are a tremendousفوق العاده contributionمشارکت
to scienceعلوم پایه and technologyتکنولوژی.
3
17158
3019
00:32
Todayامروز I'd like to introduceمعرفی کنید you
to a newجدید typeتایپ کنید of microscopeمیکروسکوپ,
4
20177
3227
امروز من نوع جدیدی
ازمیکروسکوپ را معرفی کنم،
میکروسکوپی برای تغییرات،
00:35
a microscopeمیکروسکوپ for changesتغییرات.
5
23404
2578
که مانند میکروسکوپی معمولی،
00:37
It doesn't use opticsاپتیک
like a regularمنظم microscopeمیکروسکوپ
6
25982
2902
برای بزرگنمایی ازفیزیک
نوراستفاده نمیکند،
00:40
to make smallکوچک objectsاشیاء biggerبزرگتر,
7
28884
1997
بلکه در عوض از یک دوربین تصویربرداری و
پردازشگر تصویر
00:42
but insteadبجای it usesاستفاده می کند a videoویدئو cameraدوربین
and imageتصویر processingدر حال پردازش
8
30881
4376
برای نشان دادن کوچکترین حرکت
و تغییرات رنگ در اشیا و انسانها،
00:47
to revealآشکار ساختن to us the tiniestکوچکترین motionsحرکات
and colorرنگ changesتغییرات in objectsاشیاء and people,
9
35257
5256
و تغییراتی که با چشم
غیرمسلح قابل دیدن نیستند.
00:52
changesتغییرات that are impossibleغیرممکن است
for us to see with our nakedبرهنه eyesچشم ها.
10
40513
3842
و به ما امکان میدهد
با دیدی کاملا متفاوت به جهان بنگریم.
00:56
And it letsاجازه می دهد us look at our worldجهان
in a completelyبه صورت کامل newجدید way.
11
44355
4120
01:00
So what do I mean by colorرنگ changesتغییرات?
12
48475
1910
ولی منظور من از تغییرات رنگی چیست؟
مثلا پوست ما به اهستگی تغییر رنگ میدهد،
01:02
Our skinپوست, for exampleمثال,
changesتغییرات its colorرنگ very slightlyکمی
13
50385
2832
زمانی که خون زیرش جریان دارد
01:05
when the bloodخون flowsجریان دارد underزیر it.
14
53217
1997
و این تغییر بطور باور نکردنی ظریف است،
01:07
That changeتغییر دادن is incrediblyطور باور نکردنی subtleنامحسوس,
15
55214
2397
01:09
whichکه is why, when you
look at other people,
16
57611
2063
به همین دلیل وقتی به دیگران
01:11
when you look at the personفرد
sittingنشسته nextبعد to you,
17
59674
2251
یا کسانی که در کنارتان
نشسته اند نگاه میکنید،
01:13
you don't see theirخودشان skinپوست
or theirخودشان faceصورت changingتغییر دادن colorرنگ.
18
61925
3575
متوجه تغیییررنگ پوست و چهره شان نمیشوید.
اگر به این ویدیویSteve نگاه کنیم،
بنظرمان تصویری ثابت می اید،
01:17
When we look at this videoویدئو of Steveاستیو here,
it appearsظاهر می شود to us like a staticاستاتیک pictureعکس,
19
65500
4360
01:21
but onceیک بار we look at this videoویدئو
throughاز طریق our newجدید, specialویژه microscopeمیکروسکوپ,
20
69860
3860
ولی اگر به همان ویدیو از طریق
میکروسکوپ مخصوص جدیدمان نگاه کنیم،
01:25
suddenlyناگهان we see
a completelyبه صورت کامل differentناهمسان imageتصویر.
21
73720
2600
ناگهان تصویر کاملا متفاوتی خواهیم دید.
01:28
What you see here are smallکوچک changesتغییرات
in the colorرنگ of Steve'sاستیو skinپوست,
22
76320
3930
شما اکنون تغییرات جزیی
رنگ پوست او را میبینید،
که صد برابر بزرگتر شده تا بهتر دیده شود.
01:32
magnifiedبزرگ شده 100 timesبار
so that they becomeتبدیل شدن به visibleقابل رویت.
23
80250
4436
در واقع ما ضربان یک
انسان را مشاهده میکنیم.
01:36
We can actuallyدر واقع see a humanانسان pulseنبض.
24
84686
3267
میتوانیم ببینیم قلب او با چه شدتی می تپد
01:39
We can see how fastسریع
Steve'sاستیو heartقلب is beatingكتك زدن,
25
87953
3227
بعلاوه میتوانیم ببینیم خون چگونه
در رگهای صورتش جریان میابد.
01:43
but we can alsoهمچنین see the actualواقعی way
that the bloodخون flowsجریان دارد in his faceصورت.
26
91180
5355
نه تنها برای مشاهده ضربان قلب
01:48
And we can do that not just
to visualizeتصور کنید the pulseنبض,
27
96544
2631
01:51
but alsoهمچنین to actuallyدر واقع
recoverبهبود پیدا کن our heartقلب ratesنرخ ها,
28
99175
3471
بلکه در واقع میتوان سرعت
ضربانمان را بهبود بخشیده،
01:54
and measureاندازه گرفتن our heartقلب ratesنرخ ها.
29
102646
1793
و ان را اندازه گیری کرد.
01:56
And we can do it with regularمنظم camerasدوربین ها
and withoutبدون touchingلمس کردن the patientsبیماران.
30
104439
4453
البته این کار بدون تماس با بیمارا ن وتنها
به کمک دوربین معمولی امکان پذیر است.
02:00
So here you see the pulseنبض and heartقلب rateنرخ
we extractedاستخراج شده است from a neonatalنوزادان babyعزیزم
31
108892
5617
این ویدیویی ازطپش و
ضربان قلب یک نوزاد است
که بوسیله یک دوربین
معمولی DSLR گرفته شده،
02:06
from a videoویدئو we tookگرفت
with a regularمنظم DSLRDSLR cameraدوربین,
32
114509
2881
02:09
and the heartقلب rateنرخ measurementاندازه گیری we get
33
117390
1816
واین اندازه گیری ضربان قلب
02:11
is as accurateدقیق as the one you'dمی خواهی get
with a standardاستاندارد monitorمانیتور in a hospitalبیمارستان.
34
119206
4811
به همان دقتی است که دستگاههای
مانیتور استاندارد بیمارستانها ثبت میکنند.
02:16
And it doesn't even have to be
a videoویدئو we recordedثبت شده.
35
124017
2642
و حتی لازم نیست که با ویدیوی
ما گرفته شود،
02:18
We can do it essentiallyاساسا
with other videosفیلم های as well.
36
126659
2995
بلکه اساسا با هر ویدیوی دیگری
نیز قابل انجام است.
من اینجا تنها یک قسمت کوتاهی از فیلم
"Batman Begins" را انتخاب کردم
02:21
So I just tookگرفت a shortکوتاه clipکلیپ
from "Batmanبتمن Beginsشروع می شود" here
37
129654
3901
تا فقط ضربان Christian Bale
را نشان دهم
02:25
just to showنشان بده Christianمسیحی Bale'sبیل pulseنبض.
38
133555
1904
02:27
(Laughterخنده)
39
135459
1822
{خنده تماشاگران}
احتمالا متوجه شده اید
که او ارایش دارد،
02:29
And you know, presumablyاحتمالا
he's wearingپوشیدن makeupآرایش,
40
137281
2123
02:31
the lightingروشنایی here is kindنوع of challengingچالش برانگیز,
41
139404
1953
و نورپردازی مقداری مشکل ساز شده،
02:33
but still, just from the videoویدئو,
we're ableتوانایی to extractاستخراج کردن his pulseنبض
42
141357
2951
ولی هنوز، تنها از طریق ویدیو، میتوانیم
ضربانش را ثبت کرده،
02:36
and showنشان بده it quiteکاملا well.
43
144308
2018
و بخوبی نشان دهیم.
02:38
So how do we do all that?
44
146326
1920
بس ما این کارها را چطور انجام میدهیم؟
02:40
We basicallyاساسا analyzeتجزیه و تحلیل the changesتغییرات
in the lightسبک that are recordedثبت شده
45
148246
4598
ما اساسا در طول زمان تغییرات
نور را که در هر پیکسل ثبت شده
02:44
at everyهرکدام pixelپیکسل in the videoویدئو over time,
46
152844
2271
تجزیه و تحلیل کرده ،
02:47
and then we crankمیل لنگ up those changesتغییرات.
47
155115
1798
و سپس آن تغییرات را تشدید کرده،
02:48
We make them biggerبزرگتر
so that we can see them.
48
156913
2162
و بزرگتر میکنیم تا قابل مشاهده شوند.
02:51
The trickyروی حیله و تزویر partبخشی is that those signalsسیگنال ها,
49
159075
1902
نکته ظریف اینجاست که ان سیگنالها،
02:52
those changesتغییرات that we're after,
are extremelyفوق العاده subtleنامحسوس,
50
160977
2933
یعنی انهایی که ما بدنبالشان هستیم
بسیاردقیق و حساسند،
02:55
so we have to be very carefulمراقب باشید
when you try to separateجداگانه them
51
163910
2779
بنابراین باید هنگام جدا کردنشان از
صداهای اضافه ای که همیشه در ویدیوها است،
02:58
from noiseسر و صدا that always existsوجود دارد in videosفیلم های.
52
166689
3831
بسیار مراقب بود.
پس در هر ویدیو برای اندازه گیری
صحیح رنگ در هر پیکسل،
03:02
So we use some cleverباهوش
imageتصویر processingدر حال پردازش techniquesتکنیک
53
170520
2995
03:05
to get a very accurateدقیق measurementاندازه گیری
of the colorرنگ at eachهر یک pixelپیکسل in the videoویدئو,
54
173515
3994
از روشهای دقیق پردازش تصویر
و چگونگی تغییر رنگ در طول زمان
استفاده کرده،
03:09
and then the way the colorرنگ
changesتغییرات over time,
55
177509
2670
ان تغییرات را تقویت و بزرگتر میکنیم،
03:12
and then we amplifyتقویت those changesتغییرات.
56
180179
2693
تا ان ویدیوهای تقویت شده
یا بزرگنمایی شده را،
03:14
We make them biggerبزرگتر to createايجاد كردن those typesانواع
of enhancedافزایش یافته است videosفیلم های, or magnifiedبزرگ شده videosفیلم های,
57
182872
3980
که در واقع آن تغییرات را
نشان میدهند ایجاد کنیم.
03:18
that actuallyدر واقع showنشان بده us those changesتغییرات.
58
186852
2172
03:21
But it turnsچرخش out we can do that
not just to showنشان بده tinyکوچک changesتغییرات in colorرنگ,
59
189024
4238
ولی ظاهرا ما با این روش میتوانیم
نه تنها تغییراتی را در رنگ،
بلکه در حرکات بسیارریز نیز نشان دهیم،
03:25
but alsoهمچنین tinyکوچک motionsحرکات,
60
193262
2241
03:27
and that's because the lightسبک
that getsمی شود recordedثبت شده in our camerasدوربین ها
61
195503
3576
زیرا نوری که در
دوربین ما ثبت شده،
نه تنها با تغییر رنگ شی
03:31
will changeتغییر دادن not only if the colorرنگ
of the objectشی changesتغییرات,
62
199079
2810
بلکه با حرکت ان شی نیز تغییر میکند.
03:33
but alsoهمچنین if the objectشی movesحرکت می کند.
63
201889
2368
این دختر من در دو ماهگی است.
03:36
So this is my daughterفرزند دختر
when she was about two monthsماه ها oldقدیمی.
64
204257
3636
من این ویدیو را حدودا سه سال
پیش ضبط کردم.
03:39
It's a videoویدئو I recordedثبت شده
about threeسه yearsسالها agoپیش.
65
207893
2999
ما هم مثل همه پدر و مادرهای جوان
میخواستیم مطمین شویم که فرزندانمان سالمند،
03:42
And as newجدید parentsپدر و مادر, we all want
to make sure our babiesنوزادان are healthyسالم,
66
210892
3208
نفس میکشند، و مسلما زنده اند.
03:46
that they're breathingنفس كشيدن,
that they're aliveزنده است, of courseدوره.
67
214100
2542
پس من هم یک مانیتور نوزاد خریدم،
03:48
So I too got one of those babyعزیزم monitorsمانیتورها
68
216642
2142
03:50
so that I could see my daughterفرزند دختر
when she was asleepخواب.
69
218784
2469
تا بتوانم دخترم رادر حال خواب ببینم.
03:53
And this is prettyبسیار much what you'llشما خواهید بود see
with a standardاستاندارد babyعزیزم monitorمانیتور.
70
221253
3527
این تقریبا همان چیزی است که از طریق
این مانیتورهای استاندارد میتوان دید.
03:56
You can see the baby'sعزیزم sleepingخوابیدن, but
there's not too much informationاطلاعات there.
71
224780
3682
شما میتوانید کودک را خوابیده ببینید
ولی اطلاعات بیشتری وجود ندارد.
04:00
There's not too much we can see.
72
228474
1604
و نمیتوان چیز زیادی دید.
04:02
Wouldn'tنه it be better,
or more informativeآموزنده, or more usefulمفید است,
73
230078
2824
آیا بهتر، مفید تر و پرمعنی تر نبود
04:04
if insteadبجای we could look
at the viewچشم انداز like this.
74
232902
2990
اگرمیتوانستیم چنین دیدی داشته باشیم
04:07
So here I tookگرفت the motionsحرکات
and I magnifiedبزرگ شده them 30 timesبار,
75
235892
6356
پس اینجا حرکات را
۳۰ برابر بزرگنمایی کردم،
و توانستم به وضوح ببینم که دخترم
واقعا زنده است و نفس میکشد.
04:14
and then I could clearlyبه وضوح see that my
daughterفرزند دختر was indeedدر واقع aliveزنده است and breathingنفس كشيدن.
76
242248
3826
(صدای خنده)
04:18
(Laughterخنده)
77
246074
2253
این یک مقایسه عینی است.
04:20
Here is a side-by-sideکنار سمت comparisonمقایسه.
78
248327
1922
04:22
So again, in the sourceمنبع videoویدئو,
in the originalاصلی videoویدئو,
79
250249
2483
پس دوباره، درویدیوی اولیه و اصلی،
04:24
there's not too much we can see,
80
252732
1636
نمیتوانیم چیز زیادی ببینیم،
04:26
but onceیک بار we magnifyبزرگ شدن the motionsحرکات,
the breathingنفس كشيدن becomesتبدیل می شود much more visibleقابل رویت.
81
254368
3707
ولی وقتی حرکات را بزرگنمایی میکنیم،
نفس کشیدن بخوبی دیده میشود.
04:30
And it turnsچرخش out, there's
a lot of phenomenaپدیده ها
82
258075
2070
و بنظر میرسد که با میکروسکوپ حرکتی
جدید میتوانیم پدیده ها
04:32
we can revealآشکار ساختن and magnifyبزرگ شدن
with our newجدید motionحرکت microscopeمیکروسکوپ.
83
260145
3623
و اثاربسیاری را بزرگنمایی کرده و نشان دهیم
04:35
We can see how our veinsرگه ها and arteriesشریان ها
are pulsingضربان قلب in our bodiesبدن.
84
263768
4564
میتوانیم نحوه ضربان سرخرگها
و سیاهرگهای بدنمان رامشاهده کنیم.
04:40
We can see that our eyesچشم ها
are constantlyبه طور مداوم movingدر حال حرکت
85
268332
2628
میتوانیم ببینیم که چشمهایمان دایما
در حرکت اند
04:42
in this wobblyناگهانی motionحرکت.
86
270960
1887
حرکتی متزلزل.
و این در واقع چشم من است ،
04:44
And that's actuallyدر واقع my eyeچشم,
87
272847
1509
04:46
and again this videoویدئو was takenگرفته شده
right after my daughterفرزند دختر was bornبدنیا آمدن,
88
274356
3065
و این ویدیو نیز درست بعد از
تولد دخترم گرفته شده،
04:49
so you can see I wasn'tنبود gettingگرفتن
too much sleepبخواب. (Laughterخنده)
89
277421
4202
و میبینید که خوب نخوابیده بودم.
{صدای خنده }
04:53
Even when a personفرد is sittingنشسته still,
90
281623
2716
حتی وقتی یک نفر بی حرکت نشسته،
04:56
there's a lot of informationاطلاعات
we can extractاستخراج کردن
91
284339
2044
میتوانیم اطلاعات زیادی در مورد الگوی تنفس
04:58
about theirخودشان breathingنفس كشيدن patternsالگوها,
smallکوچک facialچهره expressionsاصطلاحات.
92
286383
3529
و تغییرات جزیی حالات صورتش استخراج کنیم
05:01
Maybe we could use those motionsحرکات
93
289912
1625
شاید بتوان از این حرکات استفاده کنیم و
05:03
to tell us something about
our thoughtsاندیشه ها or our emotionsاحساسات.
94
291537
3154
اطلاعاتی درمورد افکار یا احساساتمان بیابیم
05:06
We can alsoهمچنین magnifyبزرگ شدن smallکوچک
mechanicalمکانیکی movementsحرکات,
95
294691
3255
میتوانیم حرکات اندک مکانیکی
را بزرگنمایی کنیم ،
05:09
like vibrationsارتعاشات in enginesموتورها,
96
297946
1555
مثل ارتعاشات موتورها،
05:11
that can help engineersمهندسین detectتشخیص
and diagnoseتشخیص دادن machineryدستگاه problemsمشکلات,
97
299501
3692
که به مهندسان کمک کند تا مشکلا ت
ماشینها را پیدا و برطرف کنند،
05:15
or see how our buildingsساختمان ها and structuresسازه های
swayنوسان in the windباد and reactواکنش نشان می دهند to forcesنیروها.
98
303193
4738
یا ببینند ساختمانها وسازه ها
چگونه در باد نوسان دارند
و به نیروهاعکس العمل نشان میدهند
05:19
Those are all things that our societyجامعه
knowsمی داند how to measureاندازه گرفتن in variousمختلف waysراه ها,
99
307931
4581
تمام اینها چیزهایی هستند که جامعه ما
به روشهای مختلفی اندازه گیری میکند،
05:24
but measuringاندازه گیری those motionsحرکات is one thing,
100
312512
2453
ولی اندازه گیری ان حرکات یک مطلب
05:26
and actuallyدر واقع seeingدیدن those
motionsحرکات as they happenبه وقوع پیوستن
101
314965
2276
و مشاهده انها هنگامی که رخ میدهند
05:29
is a wholeکل differentناهمسان thing.
102
317241
2554
مطلبی است بسیار متفاوت.
05:31
And ever sinceاز آنجا که we discoveredکشف شده
this newجدید technologyتکنولوژی,
103
319795
3041
از وقتی این تکنولوژی جدید را کشف کرده ایم،
05:34
we madeساخته شده our codeکد availableدر دسترس است onlineآنلاین so that
othersدیگران could use and experimentآزمایشی with it.
104
322836
3953
کدهایمان را بصورت انلاین در اختیار همگان
قرار دادیم تا از آن استفاده کنند.
05:38
It's very simpleساده to use.
105
326789
1875
کار با ان بسیار ساده است .
05:40
It can work on your ownخودت videosفیلم های.
106
328664
2044
روی ویدیوهای خودتان هم کار میکند.
همکاران ما در مرکزQuanta Research حتی
یک وبسایت خوب هم طراحی کرده اند
05:42
Our collaboratorsمشارکت کنندگان at QuantaQuanta Researchپژوهش
even createdایجاد شده this niceخوب websiteسایت اینترنتی
107
330708
3193
05:45
where you can uploadبارگذاری your videosفیلم های
and processروند them onlineآنلاین,
108
333901
2678
که میتوانید ویدیوهای خودتان را
اپلود کرده و انلاین پردازش کنید،
05:48
so even if you don't have any experienceتجربه
in computerکامپیوتر scienceعلوم پایه or programmingبرنامه نويسي,
109
336579
3816
بنابراین شما حتی بدون داشتن
هیچ تجربه ای در کامپیوتر
05:52
you can still very easilyبه آسانی experimentآزمایشی
with this newجدید microscopeمیکروسکوپ.
110
340395
2936
میتوانید به اسانی با این میکروسکوپ
کار کنید.
05:55
And I'd like to showنشان بده you
just a coupleزن و شوهر of examplesمثال ها
111
343331
2404
من میخواهم چند نمونه از کارهایی را که
دیگران با ان انجام داده اند
05:57
of what othersدیگران have doneانجام شده with it.
112
345735
2735
به شما نشان دهم.
06:00
So this videoویدئو was madeساخته شده by
a YouTubeیوتیوب userکاربر calledبه نام Tamezتامز85.
113
348470
5317
این ویدیو را یک کاربر یوتیوب
به نام Tamez85 گرفته.
من او را نمیشناسم،
06:05
I don't know who that userکاربر is,
114
353787
1463
ولی هر که باشد ، زن یا مرد از
کدهای ما استفاده کرده
06:07
but he, or she, used our codeکد
115
355250
2345
06:09
to magnifyبزرگ شدن smallکوچک bellyشکم
movementsحرکات duringدر حین pregnancyبارداری.
116
357595
3715
تا حرکات کند روی شکم را
در زمان حاملگی بزرگنمایی کند.
06:13
It's kindنوع of creepyخزنده.
117
361310
1602
کمی ترسناکه .
06:14
(Laughterخنده)
118
362912
1613
(صدای خنده)
06:16
People have used it to magnifyبزرگ شدن
pulsingضربان قلب veinsرگه ها in theirخودشان handsدست ها.
119
364525
4961
بعضی از ان برای بزرگنمایی ضربان رگهای
دستشان استفاده کرده اند.
البته میدانید که تا ازمایشی روی
خوکچه هندی انچام نگیرد علمی نیست،
06:21
And you know it's not realواقعی scienceعلوم پایه
unlessمگر اینکه you use guineaگینه pigsخوک ها,
120
369486
3782
و این خوکچه هندی دراینجا نامش
Tiffany است،
06:25
and apparentlyظاهرا this guineaگینه pigخوک
is calledبه نام Tiffanyتیفانی,
121
373268
3390
و این کاربر You Tube ادعا میکند که
او اولین جانور جونده روی زمین است
06:28
and this YouTubeیوتیوب userکاربر claimsادعاها
it is the first rodentجوندگان on Earthزمین
122
376658
2949
06:31
that was motion-magnifiedحرکت بزرگ.
123
379607
2688
که حرکاتش بزرگنمایی شده.
میتوانید با این وسیله کار هنری انجام دهید.
06:34
You can alsoهمچنین do some artهنر with it.
124
382295
2188
06:36
So this videoویدئو was sentارسال شد to me
by a designطرح studentدانشجو at Yaleییل.
125
384483
3018
این ویدیو را یک دانشجوی طراحی
در Yale برای من فرستاده.
او میخواسته ببیند ایا در
نوع حرکت همکلاسیهایش
06:39
She wanted to see
if there's any differenceتفاوت
126
387501
2137
06:41
in the way her classmatesهمکلاسی ها moveحرکت.
127
389638
1522
تفاوتی وجود دارد؟
از انها خواسته تا ساکن بایستند،
و سپس حرکاتشان را بزرگنمایی کرده.
06:43
She madeساخته شده them all standایستادن still,
and then magnifiedبزرگ شده theirخودشان motionsحرکات.
128
391160
4209
مانند این است که تمام تصاویر
زنده شده اند.
06:47
It's like seeingدیدن
still picturesتصاویر come to life.
129
395369
3378
و نکته جالب در تمام
این نمونه ها این است
06:50
And the niceخوب thing with
all those examplesمثال ها
130
398747
2433
که ما در واقع کاری با انها
انجام نداده ایم.
06:53
is that we had nothing to do with them.
131
401180
2296
ما تنها وسیله جدیدی را تهیه کرده ایم،
روش نویی برای نگاه به جهان ،
06:55
We just providedارائه شده this newجدید toolابزار,
a newجدید way to look at the worldجهان,
132
403476
3854
و بعدا دیگران راههای جالب، نو
و خلاقانه ای در بکارگیری ان یافته اند.
06:59
and then people find other interestingجالب هست,
newجدید and creativeخلاقانه waysراه ها of usingاستفاده كردن it.
133
407330
5132
ولی ما اینجا کار را متوقف نکردیم
07:04
But we didn't stop there.
134
412462
1764
07:06
This toolابزار not only allowsاجازه می دهد us
to look at the worldجهان in a newجدید way,
135
414226
3251
این وسیله نه تنها دید جدیدی از
جهان به ما ارایه میدهد،
07:09
it alsoهمچنین redefinesدوباره تعریف می شود what we can do
136
417477
2368
بلکه تعریفی نو از آنچه برای ما امکان پذیر
است ایجاد میکند
07:11
and pushesهل می دهد the limitsمحدودیت ها of what
we can do with our camerasدوربین ها.
137
419845
3181
و از انچه ما میتوانیم با دوربنهایمان
انچام دهیم فراتر میرود
07:15
So as scientistsدانشمندان, we startedآغاز شده wonderingتعجب کردم,
138
423026
2229
پس از دید علمی میخواستیم بدانیم
چه نوع پدیده های دیگر فیزیکی
07:17
what other typesانواع of physicalفیزیکی phenomenaپدیده ها
produceتولید کردن tinyکوچک motionsحرکات
139
425255
3785
حرکات ریزی را ایجاد میکنند
07:21
that we could now use
our camerasدوربین ها to measureاندازه گرفتن?
140
429040
2903
که بتوانیم با دوربینهایمان
اندازه گیری کنیم؟
یکی از این پدیده ها که ما اخیرا
روی ان متمرکز شده ایم صدا است.
07:23
And one suchچنین phenomenonپدیده
that we focusedمتمرکز شده است on recentlyبه تازگی is soundصدا.
141
431943
4001
همانطور که همه میدانیم، صدا
تغییراتی در فشار هوا است
07:27
Soundصدا, as we all know,
is basicallyاساسا changesتغییرات
142
435944
2105
07:30
in airهوا pressureفشار that
travelمسافرت رفتن throughاز طریق the airهوا.
143
438049
2183
که در هوا جریان میابد.
07:32
Those pressureفشار wavesامواج hitاصابت objectsاشیاء
and they createايجاد كردن smallکوچک vibrationsارتعاشات in them,
144
440232
3621
ان موجهای فشار به اشیا برخورد کرده
و در انها لرزشی ایجاد میکند،
07:35
whichکه is how we hearشنیدن
and how we recordرکورد soundصدا.
145
443853
2532
که باعث میشود ما ان صدارا
بشنویم و ضبط کنیم.
07:38
But it turnsچرخش out that soundصدا
alsoهمچنین producesتولید می کند visualبصری motionsحرکات.
146
446385
3668
ولی بنظر میرسد که صدا حرکت
قابل مشاهده ای نیز تولید میکند.
07:42
Those are motionsحرکات
that are not visibleقابل رویت to us
147
450053
2833
که برای ما قابل دیدن نیستند
ولی با یک دوربین و پردازش صحیح
میتوانند دیده شوند.
07:44
but are visibleقابل رویت to a cameraدوربین
with the right processingدر حال پردازش.
148
452886
3001
اینجا دو نمونه است.
07:47
So here are two examplesمثال ها.
149
455887
1573
این من هستم که هنر اواز خودم را
نشان میدهم.
07:49
This is me demonstratingنشان دادن
my great singingآواز خواندن skillsمهارت ها.
150
457460
2614
{صدای اواز}
07:53
(Singingآواز خواندن)
151
461064
1634
07:54
(Laughterخنده)
152
462698
1436
{صدای خنده }
07:56
And I tookگرفت a high-speedسرعت بالا videoویدئو
of my throatگلو while I was hummingزمزمه کردن.
153
464134
2986
و هنگامی که زمزمه میکردم یک ویدیو
با سرعت بالا از گلوی خودم گرفته ام.
07:59
Again, if you stareخیره شدن at that videoویدئو,
154
467120
1764
حالا اگر به ان ویدیو با دقت نگاه کنید،
چیز زیادی نمیبینید.
08:00
there's not too much
you'llشما خواهید بود be ableتوانایی to see,
155
468884
2076
ولی وقتی حرکات را ۱۰۰ برابر بزرگ کنیم،
نمام حرکات و لرزشهای روی گردن را که
08:02
but onceیک بار we magnifyبزرگ شدن the motionsحرکات 100 timesبار,
we can see all the motionsحرکات and ripplesموج دار
156
470960
4332
08:07
in the neckگردن that are involvedگرفتار
in producingتولید the soundصدا.
157
475292
3274
در ایجاد صدا نقش دارند میتوانیم ببینیم.
ان سیگنال در ان ویدیو است.
08:10
That signalسیگنال is there in that videoویدئو.
158
478566
2740
ما همچنین میدانیم که خواننده ها
اگرنتی را صحیح به ضرب در اورند
08:13
We alsoهمچنین know that singersخوانندگان
can breakزنگ تفريح a wineشراب glassشیشه
159
481306
2670
میتوانند یک گیلاس نازک را بشکنند.
08:15
if they hitاصابت the correctدرست noteتوجه داشته باشید.
160
483976
1463
08:17
So here, we're going to playبازی a noteتوجه داشته باشید
161
485439
1765
ما حالا از طریق یک بلند گو که
در کنار یک لیوان گذاشته ایم
08:19
that's in the resonanceرزونانس
frequencyفرکانس of that glassشیشه
162
487204
2526
یک نتی را مینوازیم که
در فرکانس طنین ان لیوان است.
08:21
throughاز طریق a loudspeakerبلندگو that's nextبعد to it.
163
489730
2048
08:23
Onceیک بار we playبازی that noteتوجه داشته باشید
and magnifyبزرگ شدن the motionsحرکات 250 timesبار,
164
491778
4419
زمانی که ما ان نت را نواخته و حرکات را
۲۵۰ برابر بزرگنمایی میکنیم،
بخوبی میبینیم که لیوان چطور میلرزد
08:28
we can very clearlyبه وضوح see
how the glassشیشه vibratesارتعاش
165
496197
2338
08:30
and resonatesرونق می گیرد in responseواکنش to the soundصدا.
166
498535
3570
ودر پاسخ، صدا را منعکس میکند.
شما هر روزه با چنین چیزی
روبرو نمی شوید.
08:34
It's not something you're used
to seeingدیدن everyهرکدام day.
167
502105
2420
ولی این ما را به فکر وا میدارد.
08:36
But this madeساخته شده us think.
It gaveداد us this crazyدیوانه ideaاندیشه.
168
504525
3529
ایا میتوانیم این روند را برعکس کنیم
و با انالیز کردن ارتعاشات ریزی که
08:40
Can we actuallyدر واقع invertچرخش this processروند
and recoverبهبود پیدا کن soundصدا from videoویدئو
169
508054
5608
صدا در اشیا بوجود می اورد
ان صدا را ازروی تصویرش ایجاد کنیم،
08:45
by analyzingتجزیه و تحلیل the tinyکوچک vibrationsارتعاشات
that soundصدا wavesامواج createايجاد كردن in objectsاشیاء,
170
513662
4035
در واقع ارتعاشات را دوباره به صورت اصواتی
اولیه بازگردانیم.
08:49
and essentiallyاساسا convertتبدیل those
back into the soundsبرای تلفن های موبایل that producedتولید شده them.
171
517697
4777
با این روش میتوانیم هر شی را
به یک میکروفون تبدیل کنیم.
08:54
In this way, we can turnدور زدن
everydayهر روز objectsاشیاء into microphonesمیکروفون.
172
522474
4457
08:58
So that's exactlyدقیقا what we did.
173
526931
2232
این دقیقا همان کاری است که ما انجام دادیم.
09:01
So here'sاینجاست an emptyخالی bagکیسه of chipsچیپس
that was lyingدروغ گویی on a tableجدول,
174
529163
2816
اینجا یک پاکت خالی چیپس است
که روی یک میز بوده
09:03
and we're going to turnدور زدن that
bagکیسه of chipsچیپس into a microphoneمیکروفون
175
531979
2825
و ما میخواهیم ان را با یک
دوربین ویدیویی فیلمبرداری کرده
09:06
by filmingفیلمبرداری it with a videoویدئو cameraدوربین
176
534804
1591
وبه یک میکروفون تبدیل کنیم
09:08
and analyzingتجزیه و تحلیل the tinyکوچک motionsحرکات
that soundصدا wavesامواج createايجاد كردن in it.
177
536395
3228
و حرکات ریزی را که امواج صدا
در ان ایجاد کرده انالیز کنیم.
09:11
So here'sاینجاست the soundصدا
that we playedبازی کرد in the roomاتاق.
178
539623
2796
اینجا صدایی است که در اتاق
ایجاد کرده ایم.
09:14
(Musicموسیقی: "Maryمريم Had a Little Lambگوشت بره")
179
542419
4434
{صدای اهنگ: Mary had a little lamb }
09:22
And this is a high-speedسرعت بالا videoویدئو
we recordedثبت شده of that bagکیسه of chipsچیپس.
180
550007
3025
و این یک ویدیوبا سرعت بالا است که تصویر
ان پاکت چیپس را با ان ثبت کرده ایم.
09:25
Again it's playingبازی کردن.
181
553032
1274
دوباره ان اهنگ نواخته میشود.
09:26
There's no chanceشانس you'llشما خواهید بود be ableتوانایی
to see anything going on in that videoویدئو
182
554306
3342
شما به هیچ وجه نمیتوانید تنها با
نگاه کرده به ان ویدیومتوجه چیزی بشوید،
09:29
just by looking at it,
183
557648
1058
09:30
but here'sاینجاست the soundصدا we were ableتوانایی
to recoverبهبود پیدا کن just by analyzingتجزیه و تحلیل
184
558706
2984
ولی این صدایی است که ما توانسته ایم
تنها با انالیز کردن حرکات ریز ان ویدیو
09:33
the tinyکوچک motionsحرکات in that videoویدئو.
185
561690
2183
بدست اوریم.
09:35
(Musicموسیقی: "Maryمريم Had a Little Lambگوشت بره")
186
563873
2809
(موزیک اهنگ: "Mary Had a Little Lamb" )
09:52
I call it -- Thank you.
187
580985
1486
من ان را .... متشکرم....
09:54
(Applauseتشویق و تمجید)
188
582471
5225
(صدای دست زدن حضار)
10:01
I call it the visualبصری microphoneمیکروفون.
189
589878
2345
من ان را میکروفون تصویری مینامم.
10:04
We actuallyدر واقع extractاستخراج کردن audioسمعی signalsسیگنال ها
from videoویدئو signalsسیگنال ها.
190
592223
3390
ما در واقع از سیگنالهای ویدیویی
سیگنالهای صوتی ایجاد کرده ایم
10:07
And just to give you a senseاحساس
of the scaleمقیاس of the motionsحرکات here,
191
595613
3181
و فقط برای این که شما مقیاس
این حرکات را درک کنید،
10:10
a prettyبسیار loudبا صدای بلند soundصدا will causeسبب می شود that bagکیسه
of chipsچیپس to moveحرکت lessکمتر than a micrometerمیکرومتر.
192
598799
5336
یک صدای خیلی بلند باعث میشود
ان پاکت چیپس کمتر از یک میکرومترحرکت کند
یعنی به کوچکی
یک هزارم میلیمتر.
10:16
That's one thousandthهزارم of a millimeterمیلی متر.
193
604135
2739
10:18
That's how tinyکوچک the motionsحرکات are
that we are now ableتوانایی to pullکشیدن out
194
606874
3561
وما اکنون توانسته ایم حرکت به این
کوچکی را تنها با مشاهده این که
10:22
just by observingرعایت how lightسبک
bouncesپرشهای off objectsاشیاء
195
610435
3243
چگونه نور از اشیا منعکس میشود
با دوربین خود ثبت کنیم.
10:25
and getsمی شود recordedثبت شده by our camerasدوربین ها.
196
613678
2136
میتوانیم صدا را از اشیا و
حتی گیاهان بازیابی کنیم.
10:27
We can recoverبهبود پیدا کن soundsبرای تلفن های موبایل
from other objectsاشیاء, like plantsگیاهان.
197
615814
3250
10:31
(Musicموسیقی: "Maryمريم Had a Little Lambگوشت بره")
198
619064
6316
(موزیک: Mary Had a Little Lamb)
حتی گفتار را نیز از همین روش بدست اوریم.
10:39
And we can recoverبهبود پیدا کن speechسخنرانی - گفتار as well.
199
627214
1997
مثلا اینجا یک نفر در اتاق صحبت میکند.
10:41
So here'sاینجاست a personفرد speakingصحبت كردن in a roomاتاق.
200
629211
2577
10:43
Voiceصدای: Maryمريم had a little lambگوشت بره
whoseکه fleeceپشم گوسفند was whiteسفید as snowبرف,
201
631788
4203
صدا: مری یک بره کوچک داشت
که پشمهایش به سفیدی برف بود،
و هر جا میرفت، بره اش هم دنبالش بود.
10:47
and everywhereدر همه جا that Maryمريم wentرفتی,
that lambگوشت بره was sure to go.
202
635991
4230
10:52
Michaelمایکل Rubinsteinروبنشتاین: And here'sاینجاست
that speechسخنرانی - گفتار again recoveredبهبود یافت
203
640221
2759
و این همان صدا است که دوباره
تنها از ویدیوی همان بسته چیپس بدست امده
10:54
just from this videoویدئو
of that sameیکسان bagکیسه of chipsچیپس.
204
642980
3274
10:58
Voiceصدای: Maryمريم had a little lambگوشت بره
whoseکه fleeceپشم گوسفند was whiteسفید as snowبرف,
205
646254
4831
صدا: مری یک بره کوچک داشت که
پشمهایش به سفیدی برف بود،
و هر جا مری میرفت بره اش
هم دنبالش میرفت.
11:03
and everywhereدر همه جا that Maryمريم wentرفتی,
that lambگوشت بره was sure to go.
206
651085
4859
ما از اهنگ: Mary Had a Little Lamb
11:07
MRآقای: We used "Maryمريم Had a Little Lambگوشت بره"
207
655944
2346
11:10
because those are said to be
the first wordsکلمات
208
658290
2123
استفاده کردیم چون اولین کلماتی است
11:12
that Thomasتوماس Edisonادیسون spokeصحبت کرد
into his phonographفونوگرافی in 1877.
209
660413
4161
که توماس ادیسون در سال
۱۸۷۷ در فونوگراف اش صحبت کرد.
ان دستگاه یکی ازاولین دستگاههای ثبت صدا
در تاریخ بود.
11:16
It was one of the first soundصدا
recordingضبط devicesدستگاه ها in historyتاریخ.
210
664574
3228
11:19
It basicallyاساسا directedجهت دار the soundsبرای تلفن های موبایل
ontoبه سوی a diaphragmدیافراگم
211
667802
3327
در اصل صداها را به یک
دیافرام منتقل میکرد
11:23
that vibratedارتعاش a needleسوزن that essentiallyاساسا
engravedحکاکی شده the soundصدا on tinfoilتیفیل
212
671129
4079
که با یک سوزن ، صدا را
روی یک صفحه قلعی پبچیده شده
دور یک سیلندر خراش میداد.
11:27
that was wrappedپیچیده شده around the cylinderسیلندر.
213
675208
2275
11:29
Here'sاینجاست a demonstrationتظاهرات of recordingضبط and
replayingبازی کردن soundصدا with Edison'sادیسون phonographفونوگرافی.
214
677483
5943
اینجا نمایش ثبت و پخش صدا را
با دستگاه فونوگراف ادیسون میبینید.
{ویدیو}صدا: آزمایش میکنیم،
ازمایش میکنیم : یک دو سه.
11:35
(Videoویدئو) Voiceصدای: Testingآزمایش کردن,
testingآزمایش کردن, one two threeسه.
215
683426
3020
11:38
Maryمريم had a little lambگوشت بره
whoseکه fleeceپشم گوسفند was whiteسفید as snowبرف,
216
686446
3413
مری یک بره کوچک داست که
پشمهایش مثل برف سفید بود،
و هر جا که مری میرفت بره اش
هم دنبالش میرفت.
11:41
and everywhereدر همه جا that Maryمريم wentرفتی,
the lambگوشت بره was sure to go.
217
689859
3669
11:45
Testingآزمایش کردن, testingآزمایش کردن, one two threeسه.
218
693528
2740
ازمایش میکنم، یک دو سه.
مری یک بره کوچک داشت که
پشمهایش به سفیدی برف بود،
11:48
Maryمريم had a little lambگوشت بره
whoseکه fleeceپشم گوسفند was whiteسفید as snowبرف,
219
696268
4156
و هر جا که مری میرفت بره اش
هم دنبالش میرفت.
11:52
and everywhereدر همه جا that Maryمريم wentرفتی,
the lambگوشت بره was sure to go.
220
700424
5224
11:57
MRآقای: And now, 137 yearsسالها laterبعد,
221
705648
4017
و اکنون ۱۳۷ سال بعد
12:01
we're ableتوانایی to get soundصدا
in prettyبسیار much similarمشابه qualityکیفیت
222
709665
4087
ما میتوانیم صدا را تقریبا
با همان کیفیت ضبط کنیم
12:05
but by just watchingتماشا کردن objectsاشیاء
vibrateارتعاش to soundصدا with camerasدوربین ها,
223
713752
4079
اما تنها با دیدن لرزش اشیا
در مقابل صدا توسط دوربین ،
12:09
and we can even do that when the cameraدوربین
224
717831
1934
حتی وقتی دوربین
۴متر و نیم دورتر از شی،
12:11
is 15 feetپا away from the objectشی,
behindپشت soundproofضد صدا glassشیشه.
225
719765
4234
و پشت یک شیشه ضد صدا است.
12:15
So this is the soundصدا that we were
ableتوانایی to recoverبهبود پیدا کن in that caseمورد.
226
723999
3220
این صدایی است که ما توانستیم
در همان شرایط ثبت کنیم.
12:19
Voiceصدای: Maryمريم had a little lambگوشت بره
whoseکه fleeceپشم گوسفند was whiteسفید as snowبرف,
227
727219
5294
صدا: مری یک بره کوچک داشت
که پشمهایش به سفیدی برف بود،
12:24
and everywhereدر همه جا that Maryمريم wentرفتی,
the lambگوشت بره was sure to go.
228
732513
4759
و هر جا که مری میرفت،
بره اش هم دنبالش میرفت.
12:29
MRآقای: And of courseدوره, surveillanceنظارت is
the first applicationکاربرد that comesمی آید to mindذهن.
229
737404
3630
و مسلما نظارت مخفی اولین کاربردی
است که به ذهن میرسد.
12:33
(Laughterخنده)
230
741034
2995
{صدای خنده}
ولی در واقع برای موارد دیگری
هم مفید خواهد بود.
12:36
But it mightممکن actuallyدر واقع be usefulمفید است
for other things as well.
231
744029
4056
12:40
Maybe in the futureآینده, we'llخوب be ableتوانایی
to use it, for exampleمثال,
232
748085
2840
شاید مثلا در اینده بتوانیم
از ان برای یافتن صدا
12:42
to recoverبهبود پیدا کن soundصدا acrossدر سراسر spaceفضا,
233
750925
2252
از اعماق فضا استفاده کنیم،
زیرا صدا نیمتواند در فضا سفر کند
ولی نور میتواند.
12:45
because soundصدا can't travelمسافرت رفتن
in spaceفضا, but lightسبک can.
234
753177
3576
12:48
We'veما هستیم only just begunشروع شد exploringکاوش
235
756753
2404
ما تازه در ابتدای راه یافتن به
استفاده های ممکن از این تکنولوژی هستیم.
12:51
other possibleامکان پذیر است usesاستفاده می کند
for this newجدید technologyتکنولوژی.
236
759157
3019
این امکان را خواهیم داشت که
فرایندهای فیزیکی که میدانیم وجود دارند
12:54
It letsاجازه می دهد us see physicalفیزیکی processesفرآیندهای
that we know are there
237
762176
2832
12:57
but that we'veما هستیم never been ableتوانایی
to see with our ownخودت eyesچشم ها untilتا زمان now.
238
765008
3556
ولی هرگز نتوانسته ایم انها را تا کنون
با چشم ببینیم پردازش کنیم.
13:00
This is our teamتیم.
239
768564
1204
این تیم ما است.
13:01
Everything I showedنشان داد you todayامروز
is a resultنتيجه of a collaborationهمکاری
240
769768
2879
انچه امروز به شما نشان دادم
نتیجه همکاری این گروهی است که میبینید،
13:04
with this great groupگروه
of people you see here,
241
772647
2191
و من از شما دعوت میکنم که به
وب سایت ما سری بزنید،
13:06
and I encourageتشويق كردن you and welcomeخوش آمدی you
to checkبررسی out our websiteسایت اینترنتی,
242
774838
3167
تا خودتان نیز ان را امتحان کنید،
13:10
try it out yourselfخودت,
243
778005
1446
13:11
and joinپیوستن us in exploringکاوش
this worldجهان of tinyکوچک motionsحرکات.
244
779451
2972
و در جستجوی جهان حرکتهای ریز
به ما بپیوندید.
13:14
Thank you.
245
782423
1625
متشکرم.
{صدای دست زدن حاضرین}
13:16
(Applauseتشویق و تمجید)
246
784048
1254
Translated by Naeemeh Hosseini

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Michael Rubinstein - Research scientist, Google
Computer scientist Michael Rubinstein and his team have developed a "motion microscope" that can show video footage of barely perceivable movements, like breaths and heartbeats.

Why you should listen

Michael Rubinstein zooms in on what we can't see and mangnifies it by thirty or a hundred times. His "motion microscope," developed at MIT with Microsoft and Quanta Research, picks up on subtle motion and color changes in videos and blows them up for the naked eye to see. The result: fun, cool, creepy videos.

Rubinstein is a research scientist at a new Cambridge-based Google lab for computer vision research. He has a PhD in computer science and electrical engineering from MIT.

More profile about the speaker
Michael Rubinstein | Speaker | TED.com