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

Джоан Кучера-Морін проводить екскурсію по АллоСфері

Filmed
Views 635,333

Джоан Кучера-Морін демонструє АллоСферу, новітній шлях перегляду та інтерпретації наукових даних, повноколірний та з об'ємним озвучуванням, всередині масивної металічної сфери. Ви поринете всередину мозку, відчуєте обертання електронів, почуєте музику елементів ...

- 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) - це триповерхова металічна сфера
00:18
in an echo-free chamber.
всередині звукопоглинаючої камери.
00:21
Think of the AlloSphere as a large,
АллоСферу можна вважати великим
00:23
dynamically varying digital microscope
динамічно змінним цифровим мікроскопом,
00:25
that's connected to a supercomputer.
підключеним до суперкомп'ютера.
00:28
20 researchers can stand on a bridge
20 дослідників можуть стояти на підвішеному
00:30
suspended inside of the sphere, and be
всередині сфери містку і повністю зануритись
00:33
completely immersed in their data.
у свої наукові дані.
00:35
Imagine if a team of physicists
Уявіть собі, якби група фізиків,
00:37
could stand inside of an atom
стояла всередині атома,
00:39
and watch and hear electrons spin.
спостерігаючи та прослуховуючи обертання електронів.
00:42
Imagine if a group of sculptors
Уявіть собі, якби група скульпторів,
00:44
could be inside of a lattice of atoms
могла потрапити в решітку атомів
00:48
and sculpt with their material.
та ліпити, використовуючи свої матеріали.
00:51
Imagine if a team of surgeons could fly
Уявіть собі, якби група нейрохірургів могла
00:53
into the brain, as though it was a world,
влітати в світ мозку,
00:55
and see tissues as landscapes,
де тканини утворюють пейзажі,
00:58
and hear blood density levels as music.
а густина крові утворює музику.
01:00
This is some of the research that you're going to see
Те, що ви побачите - це частина досліджень,
01:03
that we're undertaking at the AlloSphere.
які ми проводимо в АллоСфері.
01:05
But first a little bit about this group
Але спочатку кілька слів про нашу групу
01:07
of artists, scientists, and engineers
художників, вчених та інженерів,
01:09
that are working together.
які працюють разом.
01:11
I'm a composer, orchestrally-trained,
я - композитор, пишу для оркестрів,
01:13
and the inventor of the AlloSphere.
і я - творець АллоСфери.
01:15
With my visual artist colleagues, we map
Наші колеги-художники візуалізації допомагають відобразити
01:17
complex mathematical algorithms that unfold in time and space,
складні математичні алгоритми, що розгортаються в часі і в просторі,
01:19
visually and sonically.
у візуальній та акустичній формі.
01:22
Our scientist colleagues are finding new patterns
Наші колеги-вчені відкривають нові конфігурації
01:24
in the information.
в інформаційних даних.
01:26
And our engineering colleagues are making
А наші колеги-інженери створюють один із найбільших
01:28
one of the largest dynamically varying computers in the world
динамічно змінних комп'ютерів у світі
01:30
for this kind of data exploration.
для такого типу дослідження даних.
01:34
I'm going to fly you into five research projects
Ми з вами побачимо в польоті п'ять дослідницьких проектів,
01:36
in the AlloSphere that are going to take you from
які понесуть нас від
01:39
biological macroscopic data
макроскопічного рівня біологічних даних
01:41
all the way down to electron spin.
до найдрібнішого рівня обертання електрону.
01:43
This first project is called the AlloBrain.
Перший проект називається АллоМозок (AlloBrain).
01:46
And it's our attempt to quantify beauty
В ньому ми намагаємось оцифрувати красу.
01:49
by finding which regions of the brain
Ідея - знайти регіони мозку,
01:51
are interactive while witnessing something beautiful.
що активно взаємодіють при спогляданні краси.
01:53
You're flying through the cortex of my colleague's brain.
Ми летимо через кору мозку мого колеги.
01:57
Our narrative here is real fMRI data
Все базується на реальних даних fMRI (функціонального магнітно-резонансного дослідження),
02:00
that's mapped visually and sonically.
відображених у візуальній та акустичній формі.
02:03
The brain now a world that we can fly through and interact with.
Мозок - це цілий світ, в якому можна літати та взаємодіяти.
02:05
You see 12 intelligent computer agents,
Перед вами постають 12 "розумних" мікропроцесорів,
02:09
the little rectangles that are flying in the brain with you.
цих маленьких літаючих прямокутників.
02:12
They're mining blood density levels.
Вони вимірюють рівень густини крові в мозку
02:15
And they're reporting them back to you sonically.
і акустично реагують на результати вимірів.
02:17
Higher density levels mean
Більш високий рівень означає
02:20
more activity in that point of the brain.
більше активності в даній точці мозку.
02:22
They're actually singing these densities to you
По суті, густота відображається у вигляді пісні так,
02:24
with higher pitches mapped to higher densities.
що більш густі точки дають більш високі тони.
02:27
We're now going to move from real biological data
Перейдемо від реальних біологічних даних
02:30
to biogenerative algorithms that create artificial nature
до алгоритмів біогенерації, що створюють імітацію природи
02:33
in our next artistic and scientific installation.
в рамках нашого наступного проекту.
02:37
In this artistic and scientific installation, biogenerative algorithms
В цій науково-художній інтерпретації, алгоритми біогенерації
02:41
are helping us to understand
допомагають зрозуміти
02:45
self-generation and growth:
саморозвиток, породження і ріст.
02:47
very important for simulation in the nanoscaled sciences.
Це дуже важливо для симулювання нанометрових масштабів.
02:49
For artists, we're making new worlds
Для художників створюються нові світи,
02:53
that we can uncover and explore.
готові до відкриттів та досліджень.
02:55
These generative algorithms grow over time,
По мірі росту ці алгоритми генерації
02:57
and they interact and communicate as a swarm of insects.
вступають у взаємодію та спілкування, так ніби це рій комах.
03:00
Our researchers are interacting with this data
Наші дослідники діють на ці дані
03:03
by injecting bacterial code,
шляхом внесення коду бактерії -
03:05
which are computer programs,
коди записані у вигляді комп'ютерних програм -
03:07
that allow these creatures to grow over time.
що стимулює з часом ріст цих створінь.
03:09
We're going to move now from the biological
А зараз перейдемо від біологічного
03:13
and the macroscopic world,
макросвіту
03:15
down into the atomic world,
на рівень нижче, в атомний світ,
03:17
as we fly into a lattice of atoms.
і здійснимо політ всередину решітки з атомів.
03:19
This is real AFM -- Atomic Force Microscope -- data
Це - дані з реального АСМ, атомно-силового мікроскопу,
03:22
from my colleagues in the Solid State Lighting and Energy Center.
представлені колегами з Центру освітлення та енергії твердого тіла.
03:25
They've discovered a new bond,
Вони відкрили новий зв'язок,
03:28
a new material for transparent solar cells.
новий матеріал для прозорих сонячних комірок.
03:30
We're flying through 2,000 lattice of atoms --
Ми летимо через решітку із 2000 атомів:
03:33
oxygen, hydrogen and zinc.
оксигену, гідрогену, цинку.
03:36
You view the bond in the triangle.
Відкритий ними зв'язок видно в трикутнику.
03:38
It's four blue zinc atoms
Ось чотири сині атоми цинку,
03:41
bonding with one white hydrogen atom.
зв'язані з одним білим атомом гідрогену.
03:43
You see the electron flow with the streamlines
Ви бачите електронний потік разом з лініями обтікання,
03:46
we as artists have generated for the scientists.
які ми, як художники, створили для вчених.
03:48
This is allowing them to find the bonding nodes in any lattice of atoms.
Це дозволяє їм відкривати зв'язуючі вузли в будь-якій решітці атомів.
03:51
We think it makes a beautiful structural art.
На нашу думку, це красивий витвір структурного мистецтва.
03:54
The sound that you're hearing are the actual
Чутні для вас звуки - це відображення реальних
03:57
emission spectrums of these atoms.
спектрів емісії цих атомів,
03:59
We've mapped them into the audio domain,
представлених нами в акустичній формі.
04:01
so they're singing to you.
Вони співають для вас.
04:03
Oxygen, hydrogen and zinc have their own signature.
Кисень, гідроген і цинк мають кожен свій власний почерк.
04:05
We're going to actually move even further down
Зараз рухаємося ще на рівень нижче,
04:08
as we go from this lattice of atoms
перейдемо від решітки атомів,
04:11
to one single hydrogen atom.
до одного-єдиного атому водню.
04:14
We're working with our physicist colleagues
Наші колеги фізики
04:17
that have given us the mathematical calculations
надали нам математичні розрахунки
04:19
of the n-dimensional Schrödinger equation in time.
n-мірного рівняння Шрьодингера в часі.
04:22
What you're seeing here right now is a superposition of an electron
Ви зараз бачите суперпозицію електрона
04:26
in the lower three orbitals of a hydrogen atom.
в нижніх трьох орбітах атому гідрогену.
04:29
You're actually hearing and seeing the electron flow with the lines.
Електронний потік фактично чутний і видимий в лініях.
04:32
The white dots are the probability wave
Білі точки позначають ймовірну криву,
04:36
that will show you where the electron is
показуючи, де електрон знаходиться
04:38
in any given point of time and space
в даній точці часу і простору
04:40
in this particular three-orbital configuration.
в цій конкретній 3-орбітальній конфігурації.
04:42
In a minute we're going to move to a two-orbital configuration,
Зараз перейдемо до конфігурації з двох орбіт.
04:46
and you're going to notice a pulsing.
І ви помітите пульсацію.
04:50
And you're going to hear an undulation between the sound.
І також почуєте хвилеподібність між звуками.
04:52
This is actually a light emitter.
Це фактично джерело світла.
04:55
As the sound starts to pulse and contract,
Коли звук починає пульсувати і стискатись,
04:57
our physicists can tell when a photon is going to be emitted.
фізики можуть визначити, коли буде емітований фотон.
05:00
They're starting to find new mathematical structures
Нові математичні структури знаходяться
05:03
in these calculations.
шляхом цих обчислень.
05:07
And they're understanding more about quantum mathematics.
Щораз краще осягається квантова математика.
05:09
We're going to move even further down,
Перейдемо ще глибше,
05:12
and go to one single electron spin.
до обертання одного електрона.
05:15
This will be the final project that I show you.
Це буде останній проект, який я вам покажу.
05:19
Our colleagues in the Center for Quantum Computation
Наші колеги з Центру квантових обчислень
05:22
and Spintronics are actually measuring with their lasers
і спінтроніки фактично вимірюють своїми лазерами
05:24
decoherence in a single electron spin.
декогерентність в спіні єдиного електрону.
05:28
We've taken this information and we've
На основі масиву представлених ними даних
05:31
made a mathematical model out of it.
ми створили математичну модель,
05:33
You're actually seeing and hearing
за допомогою якої можна бачити та чути
05:35
quantum information flow.
потік квантової інформації.
05:37
This is very important for the next step in simulating
Це важливо для наступного кроку в симуляції
05:39
quantum computers and information technology.
квантових комп'ютерів та інформаційної технології.
05:42
So these brief examples that I've shown you
Показані тут короткі приклади
05:45
give you an idea of the kind of work that we're doing
дають уявлення про роботу, якою ми займаємось
05:49
at the University of California, Santa Barbara,
в Каліфорнійському університеті Санта-Барбари.
05:52
to bring together, arts, science
Поєднання мистецтва, науки,
05:54
and engineering
та інженерії
05:57
into a new age of math, science and art.
покладе початок новій ері математики, науки та мистецтва.
06:00
We hope that all of you will come to see the AlloSphere.
Надіємось, що ви зможете відвідати АллоСферу.
06:03
Inspire us to think of new ways that we can use
Дайте нам натхнення думати про нові шляхи застосування
06:06
this unique instrument that we've created at Santa Barbara.
цього унікального інструменту, який ми створили в Санта-Барбарі.
06:10
Thank you very much.
Дуже дякую вам усім .
06:14
(Applause)
(Оплески)
06:16
Translated by Olena Sovyn
Reviewed by Khrystyna Romashko

▲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