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

جوآن كونچرا- مورين: تجسم فكرى داده‌‌هاى حيرت‌‌آور در آلوسفير

Filmed
Views 635,333

جوآن كونچرا مورين آلوسفير را به نمايش مى‌‌گذارد، روشى كاملاً تازه براى ديدن و تفسير داده‌‌هاى علمى، بصورت كاملاً رنگى و با احاطه صدا داخل يك گوى فلزى عظيم. داخل مغز شيرجه بزنيد، اسپين الكترون را حس كنيد، عناصر موسيقى را بشنويد…

- 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
آلوسفير: يك گوى فلزى سه طبقه
00:18
in an echo-free chamber.
در اتاقى فاقد ِاكو است.
00:21
Think of the AlloSphere as a large,
آلوسفير را يك ميكروسكوپ بزرگ ديجيتالى
00:23
dynamically varying digital microscope
در نظر بگيريد كه بصورت پويا در حال تغيير است
00:25
that's connected to a supercomputer.
و به يك اَبركامپيوتر متصل است.
00:28
20 researchers can stand on a bridge
٢٠ محقق مى‌‌توانند روى پلى معلق بايستند
00:30
suspended inside of the sphere, and be
كه داخل گوى است، و
00:33
completely immersed in their data.
بطور كامل در اين در داده‌‌ها غوطه‌‌ور شوند.
00:35
Imagine if a team of physicists
تجسم كنيد كه تيمى از فيزيكدانها
00:37
could stand inside of an atom
مى‌‌توانستند داخل يك اتم بايستند
00:39
and watch and hear electrons spin.
و بيننده و شنونده اسپين الكترونها باشند.
00:42
Imagine if a group of sculptors
تجسم كنيد اگر يك گروه از پيكرتراشها
00:44
could be inside of a lattice of atoms
مى‌‌توانستند داخل شبكه اتمها باشند
00:48
and sculpt with their material.
و با موادشان به تراشيدن بپردازند.
00:51
Imagine if a team of surgeons could fly
تجسم كنيد اگر تيمى از جراحان مى‌‌توانستند
00:53
into the brain, as though it was a world,
به داخل مغز پرواز كنند، گويى كه آنجا خود دنيايى است
00:55
and see tissues as landscapes,
و بافتها را بجاى منظره‌‌ها ببينند،
00:58
and hear blood density levels as music.
و سطوح تراكم خون را بعنوان موسيقى بشنوند.
01:00
This is some of the research that you're going to see
اين‌ها قسمتهايى از تحقيقى هستند كه شما قرار است شاهد آن باشيد
01:03
that we're undertaking at the AlloSphere.
و ما در آلوسفير آن را انجام مى‌‌دهيم.
01:05
But first a little bit about this group
اما نخست بگذاريد كمى درباره اين گروه
01:07
of artists, scientists, and engineers
متشكل از هنرمندان و مهندسين كه با هم
01:09
that are working together.
كار مى‌كنند، صحبت كنم.
01:11
I'm a composer, orchestrally-trained,
من آهنگساز و تربيت شده اركستر
01:13
and the inventor of the AlloSphere.
و خالق آلوسفير هستم.
01:15
With my visual artist colleagues, we map
با همكاران هنرمند بصرى‌‌ام،
01:17
complex mathematical algorithms that unfold in time and space,
الگوريتمهاى رياضى پيچيده‌‌اى كه در زمان و فضا آشكار شده‌‌اند
01:19
visually and sonically.
را بصورت بصرى و صوتى ترسيم مى‌‌كنيم.
01:22
Our scientist colleagues are finding new patterns
همكاران دانشمندمان الگوهاى جديدى را
01:24
in the information.
در اطلاعات پيدا مى‌‌كنند.
01:26
And our engineering colleagues are making
و همكاران مهندسمان يكى از بزرگترين
01:28
one of the largest dynamically varying computers in the world
كامپيوترهاى متغير پويا در جهان را براى
01:30
for this kind of data exploration.
اين نوع اكتشافات داده‌‌اى مى‌‌سازند.
01:34
I'm going to fly you into five research projects
قصد دارم شما را به درون پنج پروژه تحقيقاتى
01:36
in the AlloSphere that are going to take you from
در آلوسفير ببرم، تا از داده‌‌هاى بيولوژيكى
01:39
biological macroscopic data
قابل رويت به چشم عادى
01:41
all the way down to electron spin.
به اسپين الكترون حركت كنيم.
01:43
This first project is called the AlloBrain.
پروژه نخست آلوبِرِين نام دارد.
01:46
And it's our attempt to quantify beauty
و تلاش ماست جهت تعيين كيفيت زيبايى
01:49
by finding which regions of the brain
از طريق يافتن مناطقى از مغز كه
01:51
are interactive while witnessing something beautiful.
در عین این که شاهد چيزى زيبا هستند، با هم ارتباط متقابل دارند.
01:53
You're flying through the cortex of my colleague's brain.
شما در حال پرواز بر فراز کورتکس مغز همکارم هستید.
01:57
Our narrative here is real fMRI data
روایت ما در اینجا داده‌های واقعی ‌fMRI است
02:00
that's mapped visually and sonically.
که بطور دیداری و شنیداری نقشه‌برداری شده است.
02:03
The brain now a world that we can fly through and interact with.
الان مغز دنیایی است که می‌توانیم از میان آن پرواز کنیم و با آن ارتباط متقابل داشته باشیم.
02:05
You see 12 intelligent computer agents,
شما ۱۲ عامل رایانه‌ای هوشمند را می‌بینید،
02:09
the little rectangles that are flying in the brain with you.
مستطیل‌های کوچک که با شما در مغز پرواز می‌کنند.
02:12
They're mining blood density levels.
سطوح چگالی خون را حفاری می‌کنند.
02:15
And they're reporting them back to you sonically.
و آنها را بصورت شنیداری به شما گزارش می‌دهند.
02:17
Higher density levels mean
سطوح چگالی بالاتر به معنای
02:20
more activity in that point of the brain.
فعالیت بیشتر در آن نقطه از مغز است.
02:22
They're actually singing these densities to you
آنها راستش این چگالیها را برای شما به آواز می‌خوانند،
02:24
with higher pitches mapped to higher densities.
برای چگالیهای بالاتر از زیروبمی بالاتری استفاده می‌کنند.
02:27
We're now going to move from real biological data
قصد داریم از داده‌های بیولوژیکی حقیقی
02:30
to biogenerative algorithms that create artificial nature
به سمت الگوریتمهای زیست زایشی حرکت کنیم که طبیعتی مصنوعی را در
02:33
in our next artistic and scientific installation.
پایگاه علمی و هنرمندانه بعديمان خلق می‌کنند.
02:37
In this artistic and scientific installation, biogenerative algorithms
در این پایگاه علمی و هنرمندانه، الگوریتمهای زیست زایشی
02:41
are helping us to understand
به ما در فهم خودزایشی و
02:45
self-generation and growth:
رشد کمک می‌کند:
02:47
very important for simulation in the nanoscaled sciences.
برای شبیه سازی در علوم غیرقابل قیاس اهمیت زیادی دارد.
02:49
For artists, we're making new worlds
ما برای هنرمندان، دنیاهای تازه‌ای می‌سازیم
02:53
that we can uncover and explore.
که قادر به کشف و کاوش هستیم.
02:55
These generative algorithms grow over time,
این الگوریتمهای زایشی در طی زمان رشد می‌کنند،
02:57
and they interact and communicate as a swarm of insects.
و بعنوان گروه‌ای از حشرات تاثیر متقابل و ارتباط دارند.
03:00
Our researchers are interacting with this data
محققین ما با این داده‌ها از طریق تزریق کد یاکتریایی
03:03
by injecting bacterial code,
که برنامه‌های کامپیوتری هستند
03:05
which are computer programs,
و امکان رشد این مخلوقات را با گذر زمان می‌دهند،
03:07
that allow these creatures to grow over time.
در ارتباط متقابل هستند.
03:09
We're going to move now from the biological
اکنون می‌خواهیم از این جهان بیولوژیکی و
03:13
and the macroscopic world,
ماکروسکوپی (قابل رويت به چشم عادى)به دنیای اتمی
03:15
down into the atomic world,
حرکت کنیم،
03:17
as we fly into a lattice of atoms.
در حینی که به درون شبکه اتم‌ها پرواز می‌کنیم.
03:19
This is real AFM -- Atomic Force Microscope -- data
اينها داده‌‌هاى واقعى م.ن. ا (ميكروسكوپ نيروى اتمى)
03:22
from my colleagues in the Solid State Lighting and Energy Center.
از همكاران من در مركز انرژى و نور حالت جامد است.
03:25
They've discovered a new bond,
آنها اتصالی جدید را کشف کرده‌اند.
03:28
a new material for transparent solar cells.
ماده‌‌اى جديد براى سلولهاى خورشيدی شفاف.
03:30
We're flying through 2,000 lattice of atoms --
ما از بین ۲٫۰۰۰ شبکه اتمی پرواز می‌کنیم--
03:33
oxygen, hydrogen and zinc.
اکسیژن، هیدروژن و زینک (روی).
03:36
You view the bond in the triangle.
شما اتصال را در قالب مثلث مشاهده می‌کنید.
03:38
It's four blue zinc atoms
۴ اتم آبی رنگ روی (زينك) با یک
03:41
bonding with one white hydrogen atom.
اتم سفیدرنگ هیدروژن متصل شده‌اند.
03:43
You see the electron flow with the streamlines
همانطور که می‌بینید الکترون با
03:46
we as artists have generated for the scientists.
ما بعنوان هنرمندان آنها را برای دانشمندان تولید کرده ایم.
03:48
This is allowing them to find the bonding nodes in any lattice of atoms.
این کار به آنها اجازه میدهد تا گره‌های اتصالی را در هر شبکه‌ای از اتمها بیابند.
03:51
We think it makes a beautiful structural art.
فکر می‌کنیم که یک هنر ساختمانی زیبا را ایجاد می‌کند.
03:54
The sound that you're hearing are the actual
صدایی که شما می‌شنوید طیف‌های
03:57
emission spectrums of these atoms.
منتشر شده حقیقی از این اتمهاست.
03:59
We've mapped them into the audio domain,
ما آنها داخل دامنه صوتی ترسیم کرده‌ایم،
04:01
so they're singing to you.
بنابراین آنها برای شما می‌خوانند.
04:03
Oxygen, hydrogen and zinc have their own signature.
اکسیژن، هیدروژن و زینک امضای خودشان را دارند.
04:05
We're going to actually move even further down
راستش می‌خواهیم حتی فراتر از این حرکت کنیم،
04:08
as we go from this lattice of atoms
با رفتن از این شبکه اتمها
04:11
to one single hydrogen atom.
به یک تک اتم هیدروژن.
04:14
We're working with our physicist colleagues
ما با همکاران فیزیکدانمان کار می کنیم که
04:17
that have given us the mathematical calculations
به ما امکان انجام محاسبات ریاضی
04:19
of the n-dimensional Schrödinger equation in time.
معادله چند بعدی شرودینگر در زمان را می‌دهد.
04:22
What you're seeing here right now is a superposition of an electron
چیزی که الان در اینجا می‌بینید برهم نهی یک الکترون
04:26
in the lower three orbitals of a hydrogen atom.
در سه اوربیت زیرین یک اتم هیدروژن است.
04:29
You're actually hearing and seeing the electron flow with the lines.
شما در واقع بیننده و شنونده جریان الکترون با ردیف‌ها هستید.
04:32
The white dots are the probability wave
نقاط سفید موج احتمال هستند
04:36
that will show you where the electron is
که به شما نشان می‌دهند در هر نقطه فرضی
04:38
in any given point of time and space
از زمان و فضا در این پیکربندی سه اوربیتی
04:40
in this particular three-orbital configuration.
خاص الکترون کجا قرار دارد.
04:42
In a minute we're going to move to a two-orbital configuration,
در طول يک دقيقه ما به يك پیکربندی دو اوربيتى حركت خواهيم كرد،
04:46
and you're going to notice a pulsing.
و شما متوجه ضربانى خواهيد شد.
04:50
And you're going to hear an undulation between the sound.
و شما نوسان بين صدا را خواهيد شنيد.
04:52
This is actually a light emitter.
اين در واقع يك منتشر كننده نور است.
04:55
As the sound starts to pulse and contract,
هنگامى كه صدا شروع به انقباض و تپيدن مى‌‌كند،
04:57
our physicists can tell when a photon is going to be emitted.
فيزيكدانهاى ما قادرند بگويند چه وقت يك فوتون منتشر مى‌‌شود.
05:00
They're starting to find new mathematical structures
آنها شروع به پيدا كردن ساختارهاى رياضى جديد
05:03
in these calculations.
در اين محاسبات كرده‌‌اند.
05:07
And they're understanding more about quantum mathematics.
و آنها درباره رياضيات كوانتوم بيشتر بفهمند.
05:09
We're going to move even further down,
ما مى‌‌خواهيم حتى فراتر از اين رفته
05:12
and go to one single electron spin.
و سراغ اسپين يك تك الكترون برويم.
05:15
This will be the final project that I show you.
اين آخرين پروژه‌‌اى خواهد بود كه به شما نشان مى‌‌دهم.
05:19
Our colleagues in the Center for Quantum Computation
همكاران ما در مركز محاسبات كوانتوم
05:22
and Spintronics are actually measuring with their lasers
و اسپينترونيكس در واقع با ليزرهايشان ميزان از دست رفتن
05:24
decoherence in a single electron spin.
انسجام سيستم (دي‌‌كوهيرنس) در اسپين الكترونی منفرد را اندازه گيرى مى‌‌كند.
05:28
We've taken this information and we've
ما اين اطلاعات را بكار گرفته و
05:31
made a mathematical model out of it.
مدل رياضى‌‌وار آن را ساخته ایم.
05:33
You're actually seeing and hearing
شما درواقع ببيننده و شنونده
05:35
quantum information flow.
جريان اطلاعات كوانتوم هستيد.
05:37
This is very important for the next step in simulating
اين براى گام بعدى در شباهت سازى
05:39
quantum computers and information technology.
كامپيوترهاى كوانتوم و فناورى اطلاعات بسيار حائز اهميت است.
05:42
So these brief examples that I've shown you
بنابراين اين مثالهاى مختصر كه نشانتان دادم
05:45
give you an idea of the kind of work that we're doing
به شما ايده درباره كارى دهد كه در دانشگاه كاليفرنيا، سانتاباربارا
05:49
at the University of California, Santa Barbara,
انجام مى‌‌دهيم تا هنر،
05:52
to bring together, arts, science
علم و مهندسى را يكجا گرد آوريم
05:54
and engineering
و عصر جديد
05:57
into a new age of math, science and art.
از رياضيات، علم و هنر رقم خورد.
06:00
We hope that all of you will come to see the AlloSphere.
اميدواريم كه همه شما به ديدن آلوسفير بياييد.
06:03
Inspire us to think of new ways that we can use
الهام بخش ما در فكر كردن به روشهاى تازه‌‌اى باشيد كه ما بتوانيم
06:06
this unique instrument that we've created at Santa Barbara.
از اين وسيله بى‌‌همتايى كه در سانتا باربارا خلق كرده‌‌ايم، استفاده كنيم.
06:10
Thank you very much.
خيلى متشكرم.
06:14
(Applause)
(تشويق)
06:16
Translated by Leila Ataei
Reviewed by Shahram Eatezadi

▲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