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

JoAnn Kuchera-Morin bemutatja az AlloSphere-t.

Filmed
Views 635,333

JoAnn Kuchera-Morin bemutatja az AlloSphere-t, a tudományos adatok bemutatásának és értelmezésének egy teljesen új módját, színek és hangok játékát egy hatalmas fémgömb belsejében. Merüljünk el az agy rejtelmeiben, érezzük az elektronok spinjét, hallgassuk az atomok zenéjét...

- 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
Íme az AlloSphere. Egy háromszintes fémgömb
00:18
in an echo-free chamber.
egy visszhangmentes kamrában.
00:21
Think of the AlloSphere as a large,
Képzeljük azt, hogy az AlloSphere egy hatalmas,
00:23
dynamically varying digital microscope
dinamikusan változó digitális mikroszkóp,
00:25
that's connected to a supercomputer.
ami egy szuperszámítógéppel van összekötve.
00:28
20 researchers can stand on a bridge
20 kutató állhat a gömb belsejében,
00:30
suspended inside of the sphere, and be
felfüggesztett hídon, és
00:33
completely immersed in their data.
teljesen elmerülve adataikban.
00:35
Imagine if a team of physicists
Képzeljük el, hogy egy csapat fizikus
00:37
could stand inside of an atom
áll egy atom belsejében,
00:39
and watch and hear electrons spin.
az elektronok spinjét figyelve és hallgatva.
00:42
Imagine if a group of sculptors
Képzeljük el, hogy egy csoport szobrász
00:44
could be inside of a lattice of atoms
egy atomrács belsejében
00:48
and sculpt with their material.
formáz az anyagból szobrokat.
00:51
Imagine if a team of surgeons could fly
Képzeljük el, hogy sebészek képesek berepülni
00:53
into the brain, as though it was a world,
az agyba, mint egy másik világba,
00:55
and see tissues as landscapes,
ahol a tájképet a szövetek alkotják,
00:58
and hear blood density levels as music.
és ahol a vér sűrűségváltozása zeneként hallható.
01:00
This is some of the research that you're going to see
Ez néhány az AlloSphere-nél folyó kutatások közül,
01:03
that we're undertaking at the AlloSphere.
és amelyeket Önöknek be fogok mutatni.
01:05
But first a little bit about this group
De először egy pár szót a csoportról, amiben
01:07
of artists, scientists, and engineers
művészek, tudósok és mérnökök,
01:09
that are working together.
dolgoznak együtt.
01:11
I'm a composer, orchestrally-trained,
Én zeneszerző vagyok, zenekari ismeretekkel,
01:13
and the inventor of the AlloSphere.
egyébként pedig az AlloSphere feltalálója.
01:15
With my visual artist colleagues, we map
Vizuális művész munkatársaimmal közösen,
01:17
complex mathematical algorithms that unfold in time and space,
komplex matematikai algoritmusokat képezünk le időben és térben,
01:19
visually and sonically.
vizuális és hanghatásokkal.
01:22
Our scientist colleagues are finding new patterns
Tudós kollégáink új mintákat keresnek
01:24
in the information.
az információban.
01:26
And our engineering colleagues are making
Mérnökeink pedig megépítik
01:28
one of the largest dynamically varying computers in the world
a világ egyik legnagyobb dinamikusan változó számítógépét
01:30
for this kind of data exploration.
ehhez a fajta adatfeltáráshoz.
01:34
I'm going to fly you into five research projects
El fogom Önöket repíteni öt kutatási projektbe
01:36
in the AlloSphere that are going to take you from
az AlloSphere segítségével, kezdve
01:39
biological macroscopic data
a makroszkópikus biológiai adatokkal,
01:41
all the way down to electron spin.
egészen le, az elektronspin szintjéig.
01:43
This first project is called the AlloBrain.
Az első projekt neve: AlloBrain.
01:46
And it's our attempt to quantify beauty
Ez egy kísérlet arra, hogy számszerűsítsük a szépséget,
01:49
by finding which regions of the brain
úgy, hogy megtaláljuk azokat az agyi területeket,
01:51
are interactive while witnessing something beautiful.
amelyek aktívak, amikor valami gyönyörűt látunk.
01:53
You're flying through the cortex of my colleague's brain.
Egy utazást fognak tenni munkatársam agykérgében.
01:57
Our narrative here is real fMRI data
Az alapot valódi FMRI-adatok szolgáltatják,
02:00
that's mapped visually and sonically.
melyeket képekké és hangokká alakítottunk.
02:03
The brain now a world that we can fly through and interact with.
Az agy így egy olyan világgá válik, amin átrepülhetünk és amivel kapcsolatba léphetünk.
02:05
You see 12 intelligent computer agents,
Itt 12 intelligens számítógépes egységet látnak,
02:09
the little rectangles that are flying in the brain with you.
ezek a kis négyszögek, amelyek kísérik Önöket utazásukon az agyban.
02:12
They're mining blood density levels.
Ezek határozzák meg a vér sűrűségi szintjét.
02:15
And they're reporting them back to you sonically.
És közvetítik Önökhöz hangok formájában.
02:17
Higher density levels mean
A magasabb sűrűségi szintek
02:20
more activity in that point of the brain.
nagyobb aktivitást jelentenek az agy adott pontján.
02:22
They're actually singing these densities to you
A sűrűségváltozásokat önök dallamokként hallják,
02:24
with higher pitches mapped to higher densities.
mégpedig úgy, hogy a magasabb hangok nagyobb sűrűséget jelentenek.
02:27
We're now going to move from real biological data
Most pedig a valódi biológiai adatoktól elmozdulunk
02:30
to biogenerative algorithms that create artificial nature
a biogeneratív algoritmusok felé, amelyek mesterséges természetet hoznak létre
02:33
in our next artistic and scientific installation.
soron következő művészi és tudományos installációnkban.
02:37
In this artistic and scientific installation, biogenerative algorithms
Ebben a művészi és tudományos installációban, biogeneratív algoritmusok
02:41
are helping us to understand
segítenek nekünk megérteni
02:45
self-generation and growth:
a fejlődést és a növekedést.
02:47
very important for simulation in the nanoscaled sciences.
Ez rendkívül fontos a nanotudományok szimulációs feladataiban.
02:49
For artists, we're making new worlds
A művészek számára új világokat alkotunk,
02:53
that we can uncover and explore.
amelyeket feltárhatunk és felfedezhetük.
02:55
These generative algorithms grow over time,
Mivel ezek a generatív algoritmusok az idő során növekednek,
02:57
and they interact and communicate as a swarm of insects.
egy rovarrajhoz hasonlóan kapcsolatban vannak és kommunikálnak egymással.
03:00
Our researchers are interacting with this data
Kutatóink kapcsolatban vannak ezekkel az adatokkal
03:03
by injecting bacterial code,
az által, hogy bakteriális kódot táplálnak beléjük,
03:05
which are computer programs,
melyek valójában számítógépes programok,
03:07
that allow these creatures to grow over time.
amelyek lehetővé teszik e teremtmények számára a növekedést.
03:09
We're going to move now from the biological
Most pedig a biológiai
03:13
and the macroscopic world,
és a makroszkópikus világból átlépünk
03:15
down into the atomic world,
az atomok világába,
03:17
as we fly into a lattice of atoms.
és berepülünk egy atomrácsba.
03:19
This is real AFM -- Atomic Force Microscope -- data
Ezek valódi AFM (Atomic Force Microscope) adatok
03:22
from my colleagues in the Solid State Lighting and Energy Center.
egyik munkatársamtól, a Solid State Lighting and Energy Center-ből.
03:25
They've discovered a new bond,
Ők felfedeztek egy új kötést,
03:28
a new material for transparent solar cells.
egy új anyagot az átlátszó napelem-cellák számára.
03:30
We're flying through 2,000 lattice of atoms --
Most átrepülünk 2,000 atomrács-ponton --
03:33
oxygen, hydrogen and zinc.
oxigén, hidrogén és cink.
03:36
You view the bond in the triangle.
A kötés a háromszögben látható.
03:38
It's four blue zinc atoms
Ez itt négy kék cinkatom
03:41
bonding with one white hydrogen atom.
ami egy fehér hidrogénatomhoz kapcsolódik.
03:43
You see the electron flow with the streamlines
Az elektronáramot az áramvonalak mutatják,
03:46
we as artists have generated for the scientists.
amit mi, művészek hoztunk létre a tudósok számára.
03:48
This is allowing them to find the bonding nodes in any lattice of atoms.
Ez által bármely atomrácsban megtalálhatják ezeket a kötéseket.
03:51
We think it makes a beautiful structural art.
Véleményünk szerint ez csodálatos strukturális művészetet alkot.
03:54
The sound that you're hearing are the actual
Az itt hallható hang
03:57
emission spectrums of these atoms.
ezeknek az atomoknak a valódi emissziós spektruma.
03:59
We've mapped them into the audio domain,
Ezeket hangtartományokra fordítottuk.
04:01
so they're singing to you.
Így tehát most az atomok énekelnek önöknek.
04:03
Oxygen, hydrogen and zinc have their own signature.
Az oxigénnek, a hidrogénnek és a cinknek megvan a jellemző "hang-aláírása".
04:05
We're going to actually move even further down
Most pedig még tovább megyünk a részletek felé,
04:08
as we go from this lattice of atoms
amikor az atomrácsból átlépünk
04:11
to one single hydrogen atom.
egyetlen hidrogénatom szintjére.
04:14
We're working with our physicist colleagues
Együtt dolgozunk fizikus kollégáinkkal,
04:17
that have given us the mathematical calculations
akik megadták nekünk az időfüggő Schrödinger-egyenletek
04:19
of the n-dimensional Schrödinger equation in time.
matematikai egyenleteit a 3 dimenziós térre.
04:22
What you're seeing here right now is a superposition of an electron
Amit itt látnak, az nem más, mint egy elektron szuperpozíciója
04:26
in the lower three orbitals of a hydrogen atom.
egy hidrogénatom alsó három elektronpályáján.
04:29
You're actually hearing and seeing the electron flow with the lines.
Ténylegesen hallható és látható, amint az elektron a pályákon mozog.
04:32
The white dots are the probability wave
A fehér pontok a valószínűségi hullámok,
04:36
that will show you where the electron is
amelyek megmutatják, hol van az elektron
04:38
in any given point of time and space
bármely adott időpontban és térben,
04:40
in this particular three-orbital configuration.
ezen a hárompályás konfiguráción belül.
04:42
In a minute we're going to move to a two-orbital configuration,
Egy percen beül átérünk egy kétpályás konfigurációhoz.
04:46
and you're going to notice a pulsing.
Ahol egyfajta pulzálást fogunk érzékelni.
04:50
And you're going to hear an undulation between the sound.
És a hangok között hullámzást fogunk hallani.
04:52
This is actually a light emitter.
Ez tulajdonképpen egy fény kisugárzó.
04:55
As the sound starts to pulse and contract,
Amint a hang pulzálva összehúzódik,
04:57
our physicists can tell when a photon is going to be emitted.
fizikusaink tudni fogják, hogy egy fotonemisszió fog következni.
05:00
They're starting to find new mathematical structures
Új matematikai struktúrákat kezdtek találni
05:03
in these calculations.
ezekben a számításokban.
05:07
And they're understanding more about quantum mathematics.
És egyre többet értenek meg a kvantum-matematika világából.
05:09
We're going to move even further down,
További mélységekbe fogunk utazni,
05:12
and go to one single electron spin.
és eljutunk egyetlen elektronspin szintjére.
05:15
This will be the final project that I show you.
Ez lesz az utolsó projekt, amit megmutatok Önöknek.
05:19
Our colleagues in the Center for Quantum Computation
Munkatársaink a Center for Quantum Computation-nél
05:22
and Spintronics are actually measuring with their lasers
és a Spintronics-nál, ténylegesen megmérték lézerükkel
05:24
decoherence in a single electron spin.
egy elektronspin de-koherenciáját.
05:28
We've taken this information and we've
Ezeket az adatokat felhasználva
05:31
made a mathematical model out of it.
készítettünk egy matematikai modellt.
05:33
You're actually seeing and hearing
Önök most hallhatják és láthatják
05:35
quantum information flow.
a kvantum-információk áramlását.
05:37
This is very important for the next step in simulating
Ez rendkívül fontos a kvantum-számítógépek
05:39
quantum computers and information technology.
és az információs technológia szimulációs feladatai szempontjából.
05:42
So these brief examples that I've shown you
A bemutatott rövid példák alapján
05:45
give you an idea of the kind of work that we're doing
kaphattak egy benyomást arról, hogy mivel is foglalkozunk
05:49
at the University of California, Santa Barbara,
az University of California-n, Santa Barbara-ban,
05:52
to bring together, arts, science
és hogy kapcsoljuk össze a művészetet, a tudományt,
05:54
and engineering
és a mérnöki tudományokat,
05:57
into a new age of math, science and art.
a matematika, a tudomány és a művészet egy újszerű ötvözetében.
06:00
We hope that all of you will come to see the AlloSphere.
Reméljük, mindnyájan eljönnek meglátogatni az AlloSphere-t.
06:03
Inspire us to think of new ways that we can use
Adjanak nekünk új ötleteket, hogy mire használhatnánk még
06:06
this unique instrument that we've created at Santa Barbara.
ezt az egyedülálló berendezést, amit létrehoztunk Santa Barbara-ban.
06:10
Thank you very much.
Köszönöm a figyelmet.
06:14
(Applause)
(Taps)
06:16
Translated by Csaba Lóki
Reviewed by Tamás Roncsak

▲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