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

Джоанн Кучера-Морин ведет тур по АллоСфере

Filmed
Views 635,333

Джоанн Кучера-Морин демонстрирует АллоСферу, новейший способ новому видеть, и интерпретировать научные данные в полной цветовой гамме и с объемным озвучиванием внутри массивной металлической сферы. Вы погрузитесь внутрь мозга, почувствуете вращение электронов, услышите музыку элементов …

- 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
АллоСфера (AlloSphere)– это трёхэтажная металлическая сфера
00:18
in an echo-free chamber.
внутри звукопоглощающей камеры.
00:21
Think of the AlloSphere as a large,
АллоСферу можно считать большим,
00:23
dynamically varying digital microscope
динамически изменяющимся цифровым микроскопом,
00:25
that's connected to a supercomputer.
подключенным к суперкомпьютеру.
00:28
20 researchers can stand on a bridge
20 исследователей могут стоять на подвешенном
00:30
suspended inside of the sphere, and be
внутри сферы мостике и целиком погрузиться
00:33
completely immersed in their data.
в свои научные данные.
00:35
Imagine if a team of physicists
Представьте себе, как если бы группа физиков,
00:37
could stand inside of an atom
стояла внутри атома,
00:39
and watch and hear electrons spin.
наблюдая и прослушивая вращение электронов.
00:42
Imagine if a group of sculptors
Представьте себе, как если бы группа скульпторов,
00:44
could be inside of a lattice of atoms
могла попасть в решетку атомов
00:48
and sculpt with their material.
и ваять, используя свой материал.
00:51
Imagine if a team of surgeons could fly
Представьте себе, как если бы группа нейрохирургов могла
00:53
into the brain, as though it was a world,
влетать в мир мозга
00:55
and see tissues as landscapes,
где ткани образуют пейзажи,
00:58
and hear blood density levels as music.
а плотность крови образует музыку.
01:00
This is some of the research that you're going to see
То, что вы увидите – это часть исследований,
01:03
that we're undertaking at the AlloSphere.
что мы проводим в АллоСфере.
01:05
But first a little bit about this group
Но сначала пару слов о нашей группе
01:07
of artists, scientists, and engineers
художников, ученых и инженеров,
01:09
that are working together.
работающих совместно.
01:11
I'm a composer, orchestrally-trained,
Я – композитор, с курсом игры в оркестре,
01:13
and the inventor of the AlloSphere.
и я – создатель АллоСферы.
01:15
With my visual artist colleagues, we map
Наши коллеги-художники визуализации помогают отразить
01:17
complex mathematical algorithms that unfold in time and space,
сложные математические алгоритмы, разворачивающиеся во времени и в пространстве,
01:19
visually and sonically.
в визуальной и акустической форме.
01:22
Our scientist colleagues are finding new patterns
Наши коллеги-ученые открывают новые конфигурации
01:24
in the information.
в информационных данных.
01:26
And our engineering colleagues are making
А наши коллеги-инженеры создают один из самых больших
01:28
one of the largest dynamically varying computers in the world
динамически изменяющихся компьютеров в мире
01:30
for this kind of data exploration.
для такого типа исследований данных.
01:34
I'm going to fly you into five research projects
Мы с вами увидим в полете пять исследовательских проектов,
01:36
in the AlloSphere that are going to take you from
которые пронесут нас от
01:39
biological macroscopic data
макроскопического уровня биологических данных
01:41
all the way down to electron spin.
до мельчайшего уровня вращения электрона.
01:43
This first project is called the AlloBrain.
Первый проект называется АллоМозг (AlloBrain).
01:46
And it's our attempt to quantify beauty
В нем мы попытались оцифровать красоту.
01:49
by finding which regions of the brain
Идея - найти регионы мозга,
01:51
are interactive while witnessing something beautiful.
активно взаимодействующие при созерцании красоты.
01:53
You're flying through the cortex of my colleague's brain.
Мы летим сквозь кору мозга моего коллеги.
01:57
Our narrative here is real fMRI data
Всё основано на реальных данных fMRI (функционального магнитно-резонансного исследования),
02:00
that's mapped visually and sonically.
отраженных в визуальной и акустической форме.
02:03
The brain now a world that we can fly through and interact with.
Мозг – это целый мир, в котором можно летать и взаимодействовать.
02:05
You see 12 intelligent computer agents,
Перед вами предстают 12 «разумных» микропроцессоров,
02:09
the little rectangles that are flying in the brain with you.
эти летающие прямоугольнички.
02:12
They're mining blood density levels.
Они замеряют уровень густоты крови в мозге
02:15
And they're reporting them back to you sonically.
и акустически реагируют на результат замера.
02:17
Higher density levels mean
Более высокий уровень означает
02:20
more activity in that point of the brain.
больше активности в данной точке мозга.
02:22
They're actually singing these densities to you
В сущности, густота отражается в виде песни так,
02:24
with higher pitches mapped to higher densities.
что более густые точки дают более высокие тона.
02:27
We're now going to move from real biological data
Перейдем от реальных биологических данных
02:30
to biogenerative algorithms that create artificial nature
к алгоритмам биогенерации, создающим имитацию природы
02:33
in our next artistic and scientific installation.
в рамках нашего следующего проекта.
02:37
In this artistic and scientific installation, biogenerative algorithms
В этой научно-художественной интерпретации, алгоритмы биогенерации
02:41
are helping us to understand
помогают понять
02:45
self-generation and growth:
саморазвитие, порождение и рост.
02:47
very important for simulation in the nanoscaled sciences.
Это очень важно для симулирования нанометровых масштабов.
02:49
For artists, we're making new worlds
Для художников создаются новые миры,
02:53
that we can uncover and explore.
готовые для открытий и исследований.
02:55
These generative algorithms grow over time,
По мере роста, эти алгоритмы генерации
02:57
and they interact and communicate as a swarm of insects.
вступают во взаимодействие и общение, как если бы это был рой из насекомых.
03:00
Our researchers are interacting with this data
Наши исследователи воздействуют на эти данные
03:03
by injecting bacterial code,
путем внесения кода бактерии –
03:05
which are computer programs,
коды записаны в виде компьютерных программ –
03:07
that allow these creatures to grow over time.
что стимулирует со временем рост этих созданий.
03:09
We're going to move now from the biological
А сейчас перейдем от биологического
03:13
and the macroscopic world,
макромира
03:15
down into the atomic world,
на уровень ниже, в атомный мир,
03:17
as we fly into a lattice of atoms.
и осуществим полет внутрь решетки из атомов.
03:19
This is real AFM -- Atomic Force Microscope -- data
Это – данные из реального АСМ, атомно-силового микроскопа,
03:22
from my colleagues in the Solid State Lighting and Energy Center.
предоставленные коллегами из Центра освещения и энергии твердого тела.
03:25
They've discovered a new bond,
Они открыли новую связь,
03:28
a new material for transparent solar cells.
новый материал, для прозрачных солнечных ячеек.
03:30
We're flying through 2,000 lattice of atoms --
Мы летим сквозь решетку из 2000 атомов:
03:33
oxygen, hydrogen and zinc.
кислорода, водорода, цинка.
03:36
You view the bond in the triangle.
Открытая ими связь видна в треугольнике.
03:38
It's four blue zinc atoms
Вот – четыре синих атома цинка,
03:41
bonding with one white hydrogen atom.
связанных с одним белым атомом водорода.
03:43
You see the electron flow with the streamlines
Вы видите электронный поток вместе с линиями обтекания,
03:46
we as artists have generated for the scientists.
которые мы, как художники, создали для ученых.
03:48
This is allowing them to find the bonding nodes in any lattice of atoms.
Это позволяет им открывать связывающие узлы в любой решетке атомов.
03:51
We think it makes a beautiful structural art.
По нашему мнению, тут – красивое произведение структурного искусства.
03:54
The sound that you're hearing are the actual
Слышные вам звуки – это отражение реальных
03:57
emission spectrums of these atoms.
спектров эмиссии этих атомов,
03:59
We've mapped them into the audio domain,
представленных нами в акустической форме.
04:01
so they're singing to you.
Они поют для вас.
04:03
Oxygen, hydrogen and zinc have their own signature.
Кислород, водород и цинк имеют каждый свой собственный почерк.
04:05
We're going to actually move even further down
Сейчас двинемся еще уровнем ниже,
04:08
as we go from this lattice of atoms
перейдя от решетки атомов,
04:11
to one single hydrogen atom.
к одному-единственному атому водорода.
04:14
We're working with our physicist colleagues
Наши коллеги физики
04:17
that have given us the mathematical calculations
предоставили нам математические вычисления
04:19
of the n-dimensional Schrödinger equation in time.
n-мерного уравнения Шредингера во времени.
04:22
What you're seeing here right now is a superposition of an electron
Вы сейчас видите суперпозицию электрона
04:26
in the lower three orbitals of a hydrogen atom.
в нижних трех орбитах атома водорода.
04:29
You're actually hearing and seeing the electron flow with the lines.
Электронный поток фактически слышен и виден в линиях.
04:32
The white dots are the probability wave
Белые точки означают вероятностную кривую,
04:36
that will show you where the electron is
показывая где электрон находится
04:38
in any given point of time and space
в данной точке времени и пространства
04:40
in this particular three-orbital configuration.
в этой конкретной 3-орбитальной конфигурации.
04:42
In a minute we're going to move to a two-orbital configuration,
Сейчас перейдем к конфигурации из двух орбит.
04:46
and you're going to notice a pulsing.
И вы заметите пульсацию.
04:50
And you're going to hear an undulation between the sound.
А также услышите волнообразность между звуками.
04:52
This is actually a light emitter.
Это фактически источник света.
04:55
As the sound starts to pulse and contract,
Когда звук начинает пульсировать и сжиматься,
04:57
our physicists can tell when a photon is going to be emitted.
физики могут определить, когда будет эмитирован фотон.
05:00
They're starting to find new mathematical structures
Новые математические структуры обнаруживаются
05:03
in these calculations.
посредством этих вычислений.
05:07
And they're understanding more about quantum mathematics.
Все лучше постигается квантовая математика.
05:09
We're going to move even further down,
Перейдем еще глубже,
05:12
and go to one single electron spin.
к вращению единственного электрона.
05:15
This will be the final project that I show you.
Это будет последний проект, который я вам покажу.
05:19
Our colleagues in the Center for Quantum Computation
Наши коллеги из Центра квантовых вычислений
05:22
and Spintronics are actually measuring with their lasers
и спинтроники, фактически измеряют своими лазерами
05:24
decoherence in a single electron spin.
декогерентность в спине единичного электрона.
05:28
We've taken this information and we've
На основе массива представленных ими данных
05:31
made a mathematical model out of it.
мы создали математическую модель,
05:33
You're actually seeing and hearing
посредством которой можно видеть и слышать
05:35
quantum information flow.
поток квантовой информации.
05:37
This is very important for the next step in simulating
Это очень важно для следующего шага в симуляции
05:39
quantum computers and information technology.
квантовых компьютеров и информационной технологии.
05:42
So these brief examples that I've shown you
Показанные здесь краткие примеры
05:45
give you an idea of the kind of work that we're doing
дают представление о работе, которой мы занимаемся
05:49
at the University of California, Santa Barbara,
в Калифорнийском университете Санта-Барбара.
05:52
to bring together, arts, science
Совместные усилия со стороны искусств, науки,
05:54
and engineering
и инженерии
05:57
into a new age of math, science and art.
имеют целью положить начало новой эре математики, науки и искусства.
06:00
We hope that all of you will come to see the AlloSphere.
Надеемся, что вы сможете посетить АллоСферу.
06:03
Inspire us to think of new ways that we can use
Дайте нам вдохновение думать о новых способах применения
06:06
this unique instrument that we've created at Santa Barbara.
этого уникального инструмента, который мы создали в Санта-Барбара.
06:10
Thank you very much.
Большое вам всем спасибо.
06:14
(Applause)
(Аплодисменты)
06:16
Translated by MaYoMo com
Reviewed by Namik Kasumov

▲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