Demo: Stunning data visualization in the AlloSphere

Překladatel: Radek Pilich Korektor: Vaclav Mikolasek

The AlloSphere: it's a three-story metal sphere

AlloSféra je tři patra vysoká železná koule

in an echo-free chamber.

umístěná v bezdozvučném sále.

Think of the AlloSphere as a large,

Můžete si ji představit jako velký

dynamically varying digital microscope

dynamicky se měnící digitální mikroskop,

that's connected to a supercomputer.

který je připojený k superpočítači.

20 researchers can stand on a bridge

Uvnitř je most pro 20 výzkumníků,

suspended inside of the sphere, and be

kteří se zde mohou

completely immersed in their data.

kompletně ponořit do svých dat.

Imagine if a team of physicists

Představte si, že by tým fyziků mohl

could stand inside of an atom

stát uvnitř atomu,

and watch and hear electrons spin.

slyšet a vidět rotující elektrony.

Imagine if a group of sculptors

Představte si, že by se skupina sochařů

could be inside of a lattice of atoms

mohla procházet mezi atomovými vazbami,

and sculpt with their material.

a takto sochat své dílo.

Imagine if a team of surgeons could fly

Představte si, že by tým chirurgů mohl

into the brain, as though it was a world,

vlétnout do mozku, tak jako by šlo o normální svět,

and see tissues as landscapes,

vidět tkáně jako krajinu,

and hear blood density levels as music.

slyšet úroveň hustoty krve jako hudbu.

This is some of the research that you're going to see

Tak přesně toto jsou příklady výzkumu,

that we're undertaking at the AlloSphere.

který je a bude prováděn v AlloSféře.

But first a little bit about this group

Ale nejprve si povězme trochu

of artists, scientists, and engineers

o skupině umělců, vědců a inženýrů,

that are working together.

kteří zde společně pracují.

I'm a composer, orchestrally-trained,

Já jsem skladatelka s orchestrálním výcvikem,

and the inventor of the AlloSphere.

a také vynálezce AlloSféry.

With my visual artist colleagues, we map

Společně s kolegy specializujícími se na vizuální umění

complex mathematical algorithms that unfold in time and space,

mapujeme komplexní matematické algoritmy, které se

visually and sonically.

vizuálně a zvukově rozvíjejí časem a prostorem.

Our scientist colleagues are finding new patterns

Naši kolegové vědci v těchto informacích

in the information.

hledají nové vzorce.

And our engineering colleagues are making

A naši inženýrští kolegové staví

one of the largest dynamically varying computers in the world

jeden z největších dynamicky proměnných počítačů

for this kind of data exploration.

používaných pro tento způsob zkoumání dat.

I'm going to fly you into five research projects

Vezmu vás na průlet pěti výzkumnými projekty AlloSféry.

in the AlloSphere that are going to take you from

Začneme u makroskopických

biological macroscopic data

biologických dat,

all the way down to electron spin.

a skončíme až u rotujících elektronů.

This first project is called the AlloBrain.

První projekt se jmenuje AlloMozek [AlloBrain].

And it's our attempt to quantify beauty

Jde o náš pokus o kvantifikování interakcí,

by finding which regions of the brain

jimiž spolu komunikují části mozku,

are interactive while witnessing something beautiful.

a při tom být svědky něčeho nádherného.

You're flying through the cortex of my colleague's brain.

Právě prolétáte mozkovou kůrou mého kolegy.

Our narrative here is real fMRI data

Našim vypravěčem jsou skutečná fMRI data,

that's mapped visually and sonically.

zvukově a vizuálně zmapovaná.

The brain now a world that we can fly through and interact with.

Mozek je nyní světem, kterým můžeme létat, a na který můžeme působit.

You see 12 intelligent computer agents,

Můžete zde vidět 12 inteligentních počítačových agentů,

the little rectangles that are flying in the brain with you.

tady ty malé obdélníky, které prolétají mozkem společně s námi.

They're mining blood density levels.

Měří úrovně hustoty krve.

And they're reporting them back to you sonically.

A zvukově nám je sdělují.

Higher density levels mean

Vyšší hustota znamená

more activity in that point of the brain.

více aktivity v dané části mozku.

They're actually singing these densities to you

V podstatě nám tito agenti o hustotě zpívají,

with higher pitches mapped to higher densities.

čím vyšší tón, tím větší hustota.

We're now going to move from real biological data

Nyní se přesuneme od skutečných biologických dat

to biogenerative algorithms that create artificial nature

k biogenerujícím algoritmům, které v naší nadcházející

in our next artistic and scientific installation.

vědecko-umělecké prezentaci tvoří umělou přírodu.

In this artistic and scientific installation, biogenerative algorithms

V této prezentaci nám biogenerující algoritmy

are helping us to understand

pomáhají porozumět

self-generation and growth:

samogeneraci a růstu.

very important for simulation in the nanoscaled sciences.

Toto je velice důležité výzkum zabývající se nanosvětem.

For artists, we're making new worlds

Pro umělce tvoříme nové světy,

that we can uncover and explore.

které mohou být poté prozkoumány.

These generative algorithms grow over time,

Tyto generativní algoritmy s postupem času rostou,

and they interact and communicate as a swarm of insects.

vzájemně se ovlivňují a komunikují jako roj hmyzu.

Our researchers are interacting with this data

Naši badatelé tyto data také ovlivňují,

by injecting bacterial code,

například vkládáním bakteriálních kódů,

which are computer programs,

což jsou počítačové programy,

that allow these creatures to grow over time.

a tím umožňují těmto stvořením další růst.

We're going to move now from the biological

Nyní se přesuneme z biologického

and the macroscopic world,

a makroskopického světa,

down into the atomic world,

do světa atomů.

as we fly into a lattice of atoms.

Nyní prolétáme atomovými mřížkami.

This is real AFM -- Atomic Force Microscope -- data

Toto jsou skutečná data z mikroskopie atomárních sil

from my colleagues in the Solid State Lighting and Energy Center.

od mých kolegů z Centra pro svit a energii pevných látek,

They've discovered a new bond,

kteří objevili novou vazbu,

a new material for transparent solar cells.

nový materiál pro transparentní solární panely.

We're flying through 2,000 lattice of atoms --

Prolétáme skrz 2000 mřížek atomů

oxygen, hydrogen and zinc.

kyslíku, vodíku a zinku.

You view the bond in the triangle.

Tady vidíte vazby tvaru trojúhelníku.

It's four blue zinc atoms

Tvoří je čtyři modré atomy zinku

bonding with one white hydrogen atom.

vázané na jeden atom vodíku.

You see the electron flow with the streamlines

Vidíte tok elektronů, který jsme

we as artists have generated for the scientists.

my umělci vygenerovali pro vědce.

This is allowing them to find the bonding nodes in any lattice of atoms.

Toto jim umožňuje najít uzly vazeb v jakékoliv mřížce atomů.

We think it makes a beautiful structural art.

Myslíme si, že jde o nádherné strukturální umění.

The sound that you're hearing are the actual

Zvuky, které zde slyšíte,

emission spectrums of these atoms.

jsou skutečnými emisními spektry atomů.

We've mapped them into the audio domain,

Namapovali jsme spektra na zvuky.

so they're singing to you.

Takže vám zpívají.

Oxygen, hydrogen and zinc have their own signature.

Kyslík, vodík i zinek mají každý svoji vlastní hudební signaturu.

We're going to actually move even further down

Nyní se přesuneme ještě hlouběji.

as we go from this lattice of atoms

Přesuneme se z mřížky atomů

to one single hydrogen atom.

k jednomu jedinému atomu vodíku.

We're working with our physicist colleagues

Pracujeme společně z kolegy fyziky,

that have given us the mathematical calculations

od kterých jsme dostali matematické výpočty

of the n-dimensional Schrödinger equation in time.

[časově závislé Schrödingerovy rovnice v trojrozměrném prostoru].

What you're seeing here right now is a superposition of an electron

To, co zde nyní vidíte, je superpozice elektronu

in the lower three orbitals of a hydrogen atom.

na spodních třech orbitách atomu vodíku.

You're actually hearing and seeing the electron flow with the lines.

Můžete vidět a slyšet, jak se elektron pohybuje.

The white dots are the probability wave

Ty bílé tečky jsou pravděpodobnostní vlny,

that will show you where the electron is

které ukazují, kde se elektron v této

in any given point of time and space

tří-orbitální konfiguraci

in this particular three-orbital configuration.

v daném časoprostorovém okamžiku nachází.

In a minute we're going to move to a two-orbital configuration,

Za okamžik se přesuneme ke konfiguraci se dvěma orbity.

and you're going to notice a pulsing.

Zde si všimněte pulzování.

And you're going to hear an undulation between the sound.

Nyní můžete mezi zvuky slyšet určité vlnění.

This is actually a light emitter.

Jde vlastně o světelný zářič.

As the sound starts to pulse and contract,

Jakmile začne zvuk pulzovat,

our physicists can tell when a photon is going to be emitted.

naši fyzici jsou schopni poznat, kdy bude emitován foton.

They're starting to find new mathematical structures

Začínají v těchto kalkulacích objevovat

in these calculations.

nové matematické struktury.

And they're understanding more about quantum mathematics.

A více a více tak rozumí kvantové matematice.

We're going to move even further down,

Ponořme se nyní ještě hlouběji.

and go to one single electron spin.

Pojďme se podívat na rotaci jednoho elektronu.

This will be the final project that I show you.

Toto je poslední projekt, který vám dnes ukážu.

Our colleagues in the Center for Quantum Computation

Naši kolegové v Centru pro kvantové výpočty

and Spintronics are actually measuring with their lasers

a spintroniku měří pomocí laserů

decoherence in a single electron spin.

nesoudržnosti během rotace elektronu.

We've taken this information and we've

My jsme vzali tyto informace a vytvořili

made a mathematical model out of it.

z nich matematický model.

You're actually seeing and hearing

To, co tady vidíte a slyšíte, je

quantum information flow.

kvantový tok informací.

This is very important for the next step in simulating

Toto je velice důležité pro další krok v simulacích

quantum computers and information technology.

kvantových počítačů a dalších výpočetních technologií.

So these brief examples that I've shown you

Ukázala jsem vám krátké příklady, které by vám

give you an idea of the kind of work that we're doing

měly dát určitou představu o práci, kterou děláme

at the University of California, Santa Barbara,

na Kalifornské Univerzitě v Santa Barbaře.

to bring together, arts, science

Práci, která přivádí umění, vědu

and engineering

a inženýrství,

into a new age of math, science and art.

do nového věku matematiky, vědy a umění.

We hope that all of you will come to see the AlloSphere.

Doufáme, že všichni co jste tady, se přijdete na AlloSféru podívat,

Inspire us to think of new ways that we can use

a inspirujete nás v našem hledání o nových způsobech,

this unique instrument that we've created at Santa Barbara.

kterými je možno tento unikátní přístroj použít.

Thank you very much.

Velice vám děkuji.

(Applause)

(Potlesk)