TED2009
JoAnn Kuchera-Morin: Stunning data visualization in the AlloSphere
JoAnn Kuchera-Morin AlloSphere gezintisi yapıyor
Filmed:
Readability: 5.6
728,865 views
JoAnn Kuchera-Morin, bilimsel veriyi, büyük metal bir kürenin içinde, renkli ve surround ses ile, tamamen yeni bir yolla görüp yorumlama yöntemi olan AlloSphere'i tanıtıyor. Beynin içine dalın, elektron dönüşünü hissedin, maddelerin müziğini dinleyin.
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. Full bio
Composer JoAnn Kuchera-Morin is the director of the Center for Research in Electronic Art Technology (CREATE) at UC Santa Barbara. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:18
The AlloSphere: it's a three-story metal sphere
0
0
3000
AlloSphere. 3 katmanlı-metal,
00:21
in an echo-free chamber.
1
3000
2000
sesten yalıtılmış bir küre.
00:23
Think of the AlloSphere as a large,
2
5000
2000
AlloSphere'i büyük,
00:25
dynamically varying digital microscope
3
7000
3000
süperbilgisayara bağlı
00:28
that's connected to a supercomputer.
4
10000
2000
bir mikroskop olarak düşünebilirsiniz.
00:30
20 researchers can stand on a bridge
5
12000
3000
20 araştırmacı küre içerisindeki asılı
00:33
suspended inside of the sphere, and be
6
15000
2000
bir köprü üzerinde durabilir, ve
00:35
completely immersed in their data.
7
17000
2000
tamamen verilerinin içine dalabilirler.
00:37
Imagine if a team of physicists
8
19000
2000
Fizikçilerden oluşan bir takımının
00:39
could stand inside of an atom
9
21000
3000
bir atomun içinde durabildiğini ve elektronların
00:42
and watch and hear electrons spin.
10
24000
2000
kendi etraflarındaki dönüşünü duduklarını düşünün.
00:44
Imagine if a group of sculptors
11
26000
4000
Bir grup heykeltraşın
00:48
could be inside of a lattice of atoms
12
30000
3000
atomlardan oluşmuş bir ağ örgüsü içinde olup
00:51
and sculpt with their material.
13
33000
2000
malzemeleriyle şekil verebildiklerini düşünün.
00:53
Imagine if a team of surgeons could fly
14
35000
2000
Bir cerrah takımının, sanki bir dünyamışcasına
00:55
into the brain, as though it was a world,
15
37000
3000
beynin içinde uçtuğunu ve
00:58
and see tissues as landscapes,
16
40000
2000
dokuları yeryüzü oluşumları gibi gördüklerini,
01:00
and hear blood density levels as music.
17
42000
3000
ve kan yoğunluğu seviyelerini de müzik olarak duyduklarını düşünün.
01:03
This is some of the research that you're going to see
18
45000
2000
Bunlar az sonra göreceğiniz, bizim AlloSphere'de ele aldığımız
01:05
that we're undertaking at the AlloSphere.
19
47000
2000
araştırmaların bir kısmı.
01:07
But first a little bit about this group
20
49000
2000
Ama ilk önce birlikte çalışan
01:09
of artists, scientists, and engineers
21
51000
2000
bu sanatçı, bilim insanları ve mühendislerden oluşan
01:11
that are working together.
22
53000
2000
grupla ilgili biraz bilgi verelim.
01:13
I'm a composer, orchestrally-trained,
23
55000
2000
Ben besteciyim, orkestrasyon eğitimi aldım ve
01:15
and the inventor of the AlloSphere.
24
57000
2000
AlloSphere'in mucidiyim.
01:17
With my visual artist colleagues, we map
25
59000
2000
Görsel sanatçı iş arkadaşlarımız,
01:19
complex mathematical algorithms that unfold in time and space,
26
61000
3000
zamanı ve uzayı göz önüne seren karmaşık matematiksel algoritmaların
01:22
visually and sonically.
27
64000
2000
görmeye ve duymaya yönelik haritalarını çıkarıyoruz.
01:24
Our scientist colleagues are finding new patterns
28
66000
2000
Bilim adamı iş arkadaşlarımız bilgide yeni
01:26
in the information.
29
68000
2000
doku düzenleri buluyor.
01:28
And our engineering colleagues are making
30
70000
2000
Ve mühendis iş arkadaşlarımız da
01:30
one of the largest dynamically varying computers in the world
31
72000
4000
bu tarz bir veri keşfi için dünyanın en büyük
01:34
for this kind of data exploration.
32
76000
2000
değişken bilgisayarlarından birini yapıyorlar.
01:36
I'm going to fly you into five research projects
33
78000
3000
Sizi AlloSphere içinde biyolojik makroskopik veri'den
01:39
in the AlloSphere that are going to take you from
34
81000
2000
elektron dönmesine kadar
01:41
biological macroscopic data
35
83000
2000
beş ayrı araştırma projesinin
01:43
all the way down to electron spin.
36
85000
3000
içinde uçuracağm
01:46
This first project is called the AlloBrain.
37
88000
3000
İlk projenin "AlloBrain" olarak adlandırılıyor.
01:49
And it's our attempt to quantify beauty
38
91000
2000
Ve buradaki amacımız güzelliği,
01:51
by finding which regions of the brain
39
93000
2000
güzel birşeye şahit olunduğunda beyindeki
01:53
are interactive while witnessing something beautiful.
40
95000
4000
hangi bölgelerin etkileşimde olduğunu bularak sayısallaştırmak
01:57
You're flying through the cortex of my colleague's brain.
41
99000
3000
Benim iş arkadaşımın beyinzarından içerisinden geçerek uçuyorsunuz.
02:00
Our narrative here is real fMRI data
42
102000
3000
Buradaki anlatımda görsel ve ses dalgaları ile haritası çıkarılmış
02:03
that's mapped visually and sonically.
43
105000
2000
gerçek bir FMRG(İşlevsel Manyetik Rezonans Görüntüleme) verisi kullanılmaktadır.
02:05
The brain now a world that we can fly through and interact with.
44
107000
4000
Şimdi beyin şu an içinde uçabildiğimiz ve etkileşimde bulunabildiğimiz bir dünya haline geldi.
02:09
You see 12 intelligent computer agents,
45
111000
3000
Beynin içinde sizinle birlikte uçan, ufak dikdörtgenler şeklinde
02:12
the little rectangles that are flying in the brain with you.
46
114000
3000
12 tane bilgisayar etmeni görüyorsunuz.
02:15
They're mining blood density levels.
47
117000
2000
Kan yoğunluğu seviyelerini tespit ediyorlar.
02:17
And they're reporting them back to you sonically.
48
119000
3000
Ve ses dalgalarıyla geriye rapor ediyorlar.
02:20
Higher density levels mean
49
122000
2000
Yüksek yoğunluklar beynin o bölgesinde
02:22
more activity in that point of the brain.
50
124000
2000
daha yoğun faaliyet anlamına geliyor.
02:24
They're actually singing these densities to you
51
126000
3000
Aslında size yüksek yoğunluklar tiz tonları işaret
02:27
with higher pitches mapped to higher densities.
52
129000
3000
edecek şekilde size şarkı söylüyorlar.
02:30
We're now going to move from real biological data
53
132000
3000
Şimdi gerçek biyolojik veriden,
02:33
to biogenerative algorithms that create artificial nature
54
135000
4000
bir sonraki sanatsal ve bilimsel kurgumuz olan
02:37
in our next artistic and scientific installation.
55
139000
4000
yapay doğa üreten bioüretken algoritmalara doğru hareket edeceğiz.
02:41
In this artistic and scientific installation, biogenerative algorithms
56
143000
4000
Bu sanatsal ve bilimsel kurguda, bioüretken algoritmalar
02:45
are helping us to understand
57
147000
2000
kendi başına üreme ve gelişmeyi
02:47
self-generation and growth:
58
149000
2000
anlamamızda yardımı olacak.
02:49
very important for simulation in the nanoscaled sciences.
59
151000
4000
Nano boyutlardaki bilimler için çok önemli bir benzeşim.
02:53
For artists, we're making new worlds
60
155000
2000
Biz sanatçılar için açığa çıkarılabilecek
02:55
that we can uncover and explore.
61
157000
2000
ve keşfedilebilecek dünyalar yapıyoruz.
02:57
These generative algorithms grow over time,
62
159000
3000
Bu üreme algoritmaları zaman içerisinde geliştikçe
03:00
and they interact and communicate as a swarm of insects.
63
162000
3000
birbirleriyle böcek sürüleri gibi etkileşime girecekler.
03:03
Our researchers are interacting with this data
64
165000
2000
Araştırmacılarımız bu veriyle,
03:05
by injecting bacterial code,
65
167000
2000
aslında bilgisayar programı olan
03:07
which are computer programs,
66
169000
2000
bakteriyel kod şırınga ederek
03:09
that allow these creatures to grow over time.
67
171000
4000
bu yaratıkların zaman içerisinde yaşamalarına izin vermektedir.
03:13
We're going to move now from the biological
68
175000
2000
Şimdi biyolojik ve makroskopik dünyadan
03:15
and the macroscopic world,
69
177000
2000
atomik dünayaya doğru
03:17
down into the atomic world,
70
179000
2000
atom örgülerinin içerisinden uçarak
03:19
as we fly into a lattice of atoms.
71
181000
3000
hareket ediyoruz.
03:22
This is real AFM -- Atomic Force Microscope -- data
72
184000
3000
Bu gördüğünüz Katıhal Işıması ve Enerji Merkezi'ndeki
03:25
from my colleagues in the Solid State Lighting and Energy Center.
73
187000
3000
arkadaşlarımdan aldığım gerçek bir AGM, Atom Gücü Mikroskop verisi.
03:28
They've discovered a new bond,
74
190000
2000
Saydam güneş pilleri için yeni bir
03:30
a new material for transparent solar cells.
75
192000
3000
bağ, yeni bir madde keşfettiler.
03:33
We're flying through 2,000 lattice of atoms --
76
195000
3000
Şu an, oksijen, hidrojen ve çinkodan oluşan
03:36
oxygen, hydrogen and zinc.
77
198000
2000
2000 atom örgüsünün içerisinde uçuyoruz.
03:38
You view the bond in the triangle.
78
200000
3000
Bağı üçgen şekilde görüyorsunuz.
03:41
It's four blue zinc atoms
79
203000
2000
Mavi olanlar çinko atomları
03:43
bonding with one white hydrogen atom.
80
205000
3000
bunlar beyaz olan hidrojen atomlarına bağlılar.
03:46
You see the electron flow with the streamlines
81
208000
2000
Elektron akışını da biz sanatçıların bilim insanları için
03:48
we as artists have generated for the scientists.
82
210000
3000
oluşturduğu akım-hattı boyunca aktığını görüryorsunuz.
03:51
This is allowing them to find the bonding nodes in any lattice of atoms.
83
213000
3000
Bu onlara herhangi bir atom örgüsü içindeki bağların düğüm noktalarını bulmalarına izin veriyor.
03:54
We think it makes a beautiful structural art.
84
216000
3000
Biz güzel yapısal bir sanat yaptığını düşünüyoruz.
03:57
The sound that you're hearing are the actual
85
219000
2000
Duyduğunuz ses bu atomların
03:59
emission spectrums of these atoms.
86
221000
2000
gerçek yayım tayfıdır.
04:01
We've mapped them into the audio domain,
87
223000
2000
Onları ses düzlemindeki haritasını çıkardık.
04:03
so they're singing to you.
88
225000
2000
Bu şekilde size şarkı söylüyorlar.
04:05
Oxygen, hydrogen and zinc have their own signature.
89
227000
3000
Oksijen, hidrojen ve çinko'nun kendi imzaları var.
04:08
We're going to actually move even further down
90
230000
3000
Aslında bu atom örgülerinden
04:11
as we go from this lattice of atoms
91
233000
3000
daha da ileri hareket ederek
04:14
to one single hydrogen atom.
92
236000
3000
tek bir hidrojen atomuna doğru hareket edeceğiz.
04:17
We're working with our physicist colleagues
93
239000
2000
Fizikçi arkadaşlarımızla,
04:19
that have given us the mathematical calculations
94
241000
3000
çözümlerini veren matematiksel hesaplamalar
04:22
of the n-dimensional Schrödinger equation in time.
95
244000
4000
matematiksel çözümlerini veren çalışmalar yapıyoruz.
04:26
What you're seeing here right now is a superposition of an electron
96
248000
3000
Şimdi burada gördüğünüz bir hidrojen atomonun alttaki üç yörüngesinde
04:29
in the lower three orbitals of a hydrogen atom.
97
251000
3000
bir elektronun üstdüşümünü görüyorsunuz.
04:32
You're actually hearing and seeing the electron flow with the lines.
98
254000
4000
Bir elektronun akışını çizgileriyle görüyor ve duyuyorsunuz aslında.
04:36
The white dots are the probability wave
99
258000
2000
Beyaz noktalar, bu 3 yörüngesel düzenleme
04:38
that will show you where the electron is
100
260000
2000
içerisinde herhangi bir zaman ve mekandaki
04:40
in any given point of time and space
101
262000
2000
elektronun bulunabilmesinin
04:42
in this particular three-orbital configuration.
102
264000
4000
olasılık dalgası.
04:46
In a minute we're going to move to a two-orbital configuration,
103
268000
4000
Bir dakika içinde 2 yörüngeli bir düzenelmeye doğru gideceğiz.
04:50
and you're going to notice a pulsing.
104
272000
2000
Ve siz de atımları farkedeceksiniz.
04:52
And you're going to hear an undulation between the sound.
105
274000
3000
Ve sesler arasındaki salınımları duyacaksınız.
04:55
This is actually a light emitter.
106
277000
2000
Bu aslında ışık yayıcı.
04:57
As the sound starts to pulse and contract,
107
279000
3000
Ses atıma ve büzüşmeye başlayınca,
05:00
our physicists can tell when a photon is going to be emitted.
108
282000
3000
fizikçilerimiz bir fotonun salınacağını söyleyebiliyorlar.
05:03
They're starting to find new mathematical structures
109
285000
4000
Buradaki hesaplamalarda yeni matematiksel yapılar
05:07
in these calculations.
110
289000
2000
bulmaya başladılar.
05:09
And they're understanding more about quantum mathematics.
111
291000
3000
Ve quantum mekaniğini daha da anlıyorlar.
05:12
We're going to move even further down,
112
294000
3000
Biraz daha içeri girecek
05:15
and go to one single electron spin.
113
297000
4000
ve tek elektron dönüşüne gideceğiz.
05:19
This will be the final project that I show you.
114
301000
3000
Size göstereceğim son proje olacak.
05:22
Our colleagues in the Center for Quantum Computation
115
304000
2000
Quantum Hesaplamaları ve ElektronDönüşü Merkezindeki
05:24
and Spintronics are actually measuring with their lasers
116
306000
4000
arkadaşlarımız aslında lazerleriyle tek bir elektron dönüşündeki
05:28
decoherence in a single electron spin.
117
310000
3000
bütünsellği bozan farklılıkları ölçüyorlar.
05:31
We've taken this information and we've
118
313000
2000
Bu bilgiyi aldık ve
05:33
made a mathematical model out of it.
119
315000
2000
bundan bir matematiksel model oluşturduk.
05:35
You're actually seeing and hearing
120
317000
2000
Şu an gördüğünüz ve duyduğunuz şey
05:37
quantum information flow.
121
319000
2000
quantum bilgi akışı.
05:39
This is very important for the next step in simulating
122
321000
3000
Bu quantum bilgisayarları ve bilgi teknolojilerinde benzeşimin
05:42
quantum computers and information technology.
123
324000
3000
bir sonraki adımı için çok önemli.
05:45
So these brief examples that I've shown you
124
327000
4000
Böylelikle bu kısa örneklerde size gösterdiğim şey,
05:49
give you an idea of the kind of work that we're doing
125
331000
3000
Californiya Üniversitesi, Santa Barbara'da
05:52
at the University of California, Santa Barbara,
126
334000
2000
bu sanatçılar, bilim insanları ve mühendisleri
05:54
to bring together, arts, science
127
336000
3000
biraraya getirerek yeni bir matematik,
05:57
and engineering
128
339000
3000
bilim ve sanat çağına
06:00
into a new age of math, science and art.
129
342000
3000
doğru neler yaptığımız hakkında bir fikir vermekti.
06:03
We hope that all of you will come to see the AlloSphere.
130
345000
3000
Umarız ki hepiniz AlloSphere'i görmeye gelirsiniz.
06:06
Inspire us to think of new ways that we can use
131
348000
4000
Santa Barbara'da yarattığımız bu eşsiz cihazı kullanmak için
06:10
this unique instrument that we've created at Santa Barbara.
132
352000
4000
yeni yollar düşünmemizde bize ilham verin.
06:14
Thank you very much.
133
356000
2000
Çok teşekkür ederim.
06:16
(Applause)
134
358000
6000
(Alkış)
ABOUT THE SPEAKER
JoAnn Kuchera-Morin - ComposerComposer 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.
JoAnn Kuchera-Morin | Speaker | TED.com