Demo: Stunning data visualization in the AlloSphere

JoAnn Kuchera-Morin viaja por la AlloEsfera

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2009-04-15 ・ TED


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Demo: Stunning data visualization in the AlloSphere

JoAnn Kuchera-Morin viaja por la AlloEsfera

61,818 views ・ 2009-04-15

TED


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Traductor: Luis Puente Aceves Revisor: Sebastian Betti
00:18
The AlloSphere: it's a three-story metal sphere
0
18330
3000
La AlloEsfera. Es una esfera metálica de tres pisos de altura
00:21
in an echo-free chamber.
1
21330
2000
dentro de una cámara libre de eco.
00:23
Think of the AlloSphere as a large,
2
23330
2000
Piensen en la AlloEsfera como un enorme
00:25
dynamically varying digital microscope
3
25330
3000
microscopio digital dinámicamente cambiante
00:28
that's connected to a supercomputer.
4
28330
2000
conectado a una supercomputadora.
00:30
20 researchers can stand on a bridge
5
30330
3000
20 investigadores pueden estar de pie en un puente
00:33
suspended inside of the sphere, and be
6
33330
2000
suspendido dentro de la esfera y sumergirse completamente
00:35
completely immersed in their data.
7
35330
2000
dentro de sus datos.
00:37
Imagine if a team of physicists
8
37330
2000
Imagine que un equipo de físicos
00:39
could stand inside of an atom
9
39330
3000
pudiera estar de pie dentro de un átomo
00:42
and watch and hear electrons spin.
10
42330
2000
observar y escuchar a los electrones girar.
00:44
Imagine if a group of sculptors
11
44330
4000
Imagine que un grupo de escultores
00:48
could be inside of a lattice of atoms
12
48330
3000
pudiera estar dentro de un entramado de átomos
00:51
and sculpt with their material.
13
51330
2000
y esculpir con su material.
00:53
Imagine if a team of surgeons could fly
14
53330
2000
Imagine que un equipo de cirujanos pudiera volar
00:55
into the brain, as though it was a world,
15
55330
3000
al interior del cerebro, como si éste fuera un mundo
00:58
and see tissues as landscapes,
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58330
2000
y viera los tejidos como paisajes,
01:00
and hear blood density levels as music.
17
60330
3000
y escuchara los niveles de densidad de la sangre como música.
01:03
This is some of the research that you're going to see
18
63330
2000
Esto es parte de la investigación que verán
01:05
that we're undertaking at the AlloSphere.
19
65330
2000
y que estamos llevando a cabo en la AlloEsfera.
01:07
But first a little bit about this group
20
67330
2000
Pero primero les hablaré un poco sobre el grupo
01:09
of artists, scientists, and engineers
21
69330
2000
de artistas, científicos e ingenieros
01:11
that are working together.
22
71330
2000
que estamos trabajando juntos.
01:13
I'm a composer, orchestrally-trained,
23
73330
2000
Soy una compositora, entrenada orquestalmente
01:15
and the inventor of the AlloSphere.
24
75330
2000
y la inventora de la AlloEsfera.
01:17
With my visual artist colleagues, we map
25
77330
2000
Junto con mis colegas artistas visuales mapeamos
01:19
complex mathematical algorithms that unfold in time and space,
26
79330
3000
algoritmos matemáticos complejos que se desenvuelven en el tiempo y espacio
01:22
visually and sonically.
27
82330
2000
visual y sónicamente.
01:24
Our scientist colleagues are finding new patterns
28
84330
2000
Nuestros colegas científicos están encontrando nuevos patrones
01:26
in the information.
29
86330
2000
en la información.
01:28
And our engineering colleagues are making
30
88330
2000
Nuestros colegas ingenieros están construyendo la más grande
01:30
one of the largest dynamically varying computers in the world
31
90330
4000
computadora dinámicamente cambiante en el mundo
01:34
for this kind of data exploration.
32
94330
2000
para esta clase de exploración de datos.
01:36
I'm going to fly you into five research projects
33
96330
3000
Volaremos dentro de cinco proyectos de investigación
01:39
in the AlloSphere that are going to take you from
34
99330
2000
en la AlloEsfera que los llevarán desde
01:41
biological macroscopic data
35
101330
2000
datos biológicos macroscópicos
01:43
all the way down to electron spin.
36
103330
3000
hasta la profundidad del giro de un electrón.
01:46
This first project is called the AlloBrain.
37
106330
3000
El primer proyecto se llama el AlloCerebro.
01:49
And it's our attempt to quantify beauty
38
109330
2000
Y es nuestro ensayo para intentar cuantificar la belleza
01:51
by finding which regions of the brain
39
111330
2000
encontrando las regiones del cerebro
01:53
are interactive while witnessing something beautiful.
40
113330
4000
interactuantes mientras observamos algo hermoso.
01:57
You're flying through the cortex of my colleague's brain.
41
117330
3000
Están volando dentro de la corteza del cerebro de mi colega.
02:00
Our narrative here is real fMRI data
42
120330
3000
Nuestra narrativa aquí son datos IRMf reales
02:03
that's mapped visually and sonically.
43
123330
2000
que han sido mapeados visual y sónicamente.
02:05
The brain now a world that we can fly through and interact with.
44
125330
4000
El cerebro es un mundo al que podemos viajar y donde interactuar.
02:09
You see 12 intelligent computer agents,
45
129330
3000
Observan a 12 agentes computacionales inteligentes
02:12
the little rectangles that are flying in the brain with you.
46
132330
3000
que son pequeños rectángulos que vuelan junto a ustedes en el cerebro.
02:15
They're mining blood density levels.
47
135330
2000
Están minando datos de los niveles de densidad en la sangre.
02:17
And they're reporting them back to you sonically.
48
137330
3000
Y los reportan a ustedes a través de sonidos.
02:20
Higher density levels mean
49
140330
2000
Los niveles más altos de densidad demuestran
02:22
more activity in that point of the brain.
50
142330
2000
que hay mayor actividad en ese punto del cerebro.
02:24
They're actually singing these densities to you
51
144330
3000
De hecho, les cantan a ustedes estas densidades
02:27
with higher pitches mapped to higher densities.
52
147330
3000
con tonos más altos mapeados hacia densidades más elevadas.
02:30
We're now going to move from real biological data
53
150330
3000
Ahora viajaremos desde los datos biológicos reales
02:33
to biogenerative algorithms that create artificial nature
54
153330
4000
hacia algoritmos biogenerativos que crean naturaleza artificial
02:37
in our next artistic and scientific installation.
55
157330
4000
en nuestra siguiente instalación artística y científica.
02:41
In this artistic and scientific installation, biogenerative algorithms
56
161330
4000
En esta instalación artística y científica los algoritmos biogenerativos
02:45
are helping us to understand
57
165330
2000
nos ayudan a comprender
02:47
self-generation and growth:
58
167330
2000
la autogeneración y el crecimiento,
02:49
very important for simulation in the nanoscaled sciences.
59
169330
4000
que es importante para la simulación en las ciencias nanoescalares.
02:53
For artists, we're making new worlds
60
173330
2000
Para los artistas, construimos nuevos mundos
02:55
that we can uncover and explore.
61
175330
2000
que podemos descubrir y explorar.
02:57
These generative algorithms grow over time,
62
177330
3000
Estos algoritmos generativos, al crecer en el tiempo,
03:00
and they interact and communicate as a swarm of insects.
63
180330
3000
interactúan y se comunican como un enjambre de insectos.
03:03
Our researchers are interacting with this data
64
183330
2000
Nuestros investigadores interactúan con estos datos
03:05
by injecting bacterial code,
65
185330
2000
inyectando código bacterial,
03:07
which are computer programs,
66
187330
2000
que son programas de cómputo
03:09
that allow these creatures to grow over time.
67
189330
4000
que permiten a estas criaturas crecer a lo largo del tiempo.
03:13
We're going to move now from the biological
68
193330
2000
Ahora viajaremos desde el mundo
03:15
and the macroscopic world,
69
195330
2000
biológico y macroscópico,
03:17
down into the atomic world,
70
197330
2000
hasta dentro del mundo atómico,
03:19
as we fly into a lattice of atoms.
71
199330
3000
mientras volamos hacia un entramado de átomos.
03:22
This is real AFM -- Atomic Force Microscope -- data
72
202330
3000
Estos son datos reales de Microscopía de Fuerza Atómica (MFA)
03:25
from my colleagues in the Solid State Lighting and Energy Center.
73
205330
3000
de mis colegas del Centro de Iluminación y Energía de Estado Sólido.
03:28
They've discovered a new bond,
74
208330
2000
Ellos han descubierto un nuevo enlace atómico,
03:30
a new material for transparent solar cells.
75
210330
3000
un material nuevo para celdas solares transparentes.
03:33
We're flying through 2,000 lattice of atoms --
76
213330
3000
Volamos a través de 2,000 entramados de átomos --
03:36
oxygen, hydrogen and zinc.
77
216330
2000
oxígeno, hidrógeno y zinc.
03:38
You view the bond in the triangle.
78
218330
3000
Observen el enlace en el triángulo.
03:41
It's four blue zinc atoms
79
221330
2000
Son cuatro átomos de zinc azules
03:43
bonding with one white hydrogen atom.
80
223330
3000
enlazándose con un átomo blanco de hidrógeno.
03:46
You see the electron flow with the streamlines
81
226330
2000
Vean el flujo de electrones en las líneas de flujo
03:48
we as artists have generated for the scientists.
82
228330
3000
que como artistas hemos generado para los científicos.
03:51
This is allowing them to find the bonding nodes in any lattice of atoms.
83
231330
3000
Esto les permite encontrar los nodos de enlace en cualquier entramado de átomos.
03:54
We think it makes a beautiful structural art.
84
234330
3000
Creemos que crea un hermoso arte estructural.
03:57
The sound that you're hearing are the actual
85
237330
2000
Los sonidos que escuchan son los auténticos
03:59
emission spectrums of these atoms.
86
239330
2000
espectros de emisión de estos átomos.
04:01
We've mapped them into the audio domain,
87
241330
2000
Los hemos mapeado en el dominio auditivo.
04:03
so they're singing to you.
88
243330
2000
Así que les están cantando a ustedes.
04:05
Oxygen, hydrogen and zinc have their own signature.
89
245330
3000
El oxígeno, hidrógeno y zinc tienen su propia firma.
04:08
We're going to actually move even further down
90
248330
3000
Vamos a viajar más profundo aún
04:11
as we go from this lattice of atoms
91
251330
3000
al movernos desde dentro de este entramado atómico
04:14
to one single hydrogen atom.
92
254330
3000
a un único átomo de hidrógeno.
04:17
We're working with our physicist colleagues
93
257330
2000
Trabajamos con nuestros colegas físicos
04:19
that have given us the mathematical calculations
94
259330
3000
que nos han dado los cálculos matemáticos
04:22
of the n-dimensional Schrödinger equation in time.
95
262330
4000
de la ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo en 3D.
04:26
What you're seeing here right now is a superposition of an electron
96
266330
3000
Lo que observan aquí ahora es una superposición de un electrón
04:29
in the lower three orbitals of a hydrogen atom.
97
269330
3000
en las tres órbitas bajas de un átomo de hidrógeno.
04:32
You're actually hearing and seeing the electron flow with the lines.
98
272330
4000
De hecho, están viendo y escuchando el flujo de electrones al fluir con las líneas.
04:36
The white dots are the probability wave
99
276330
2000
Los puntos blancos son la onda de probabilidad
04:38
that will show you where the electron is
100
278330
2000
que les mostrarán dónde se encuentra el electrón
04:40
in any given point of time and space
101
280330
2000
en cualquier punto dado de tiempo y espacio
04:42
in this particular three-orbital configuration.
102
282330
4000
dentro de esta particular configuración de tres orbitales.
04:46
In a minute we're going to move to a two-orbital configuration,
103
286330
4000
En un minuto viajaremos a una configuración de dos orbitales
04:50
and you're going to notice a pulsing.
104
290330
2000
y podrán notar una pulsación.
04:52
And you're going to hear an undulation between the sound.
105
292330
3000
Y escucharán una ondulación entre los sonidos.
04:55
This is actually a light emitter.
106
295330
2000
De hecho, es un emisor de luz.
04:57
As the sound starts to pulse and contract,
107
297330
3000
Al comenzar a pulsar y contraerse el sonido,
05:00
our physicists can tell when a photon is going to be emitted.
108
300330
3000
nuestros físicos pueden saber cuándo se emitirá un fotón.
05:03
They're starting to find new mathematical structures
109
303330
4000
Comienzan a encontrar nuevas estructuras matemáticas
05:07
in these calculations.
110
307330
2000
con estos cálculos.
05:09
And they're understanding more about quantum mathematics.
111
309330
3000
Y están comprendiendo más acerca de la matemática cuántica.
05:12
We're going to move even further down,
112
312330
3000
Nos vamos a ir todavía más profundo,
05:15
and go to one single electron spin.
113
315330
4000
hacia el giro de un solo electrón.
05:19
This will be the final project that I show you.
114
319330
3000
Este será el último proyecto que les mostraré.
05:22
Our colleagues in the Center for Quantum Computation
115
322330
2000
Nuestros colegas del Centro de Computación Cuántica
05:24
and Spintronics are actually measuring with their lasers
116
324330
4000
y Espintrónica están midiendo realmente con sus lásers
05:28
decoherence in a single electron spin.
117
328330
3000
la decoherencia en el giro de un único electrón.
05:31
We've taken this information and we've
118
331330
2000
Hemos tomado esta información y
05:33
made a mathematical model out of it.
119
333330
2000
construido un modelo matemático a partir de ella.
05:35
You're actually seeing and hearing
120
335330
2000
Están escuchando y viendo realmente
05:37
quantum information flow.
121
337330
2000
un flujo de información cuántica.
05:39
This is very important for the next step in simulating
122
339330
3000
Esto es muy importante para el siguiente paso en la simulación
05:42
quantum computers and information technology.
123
342330
3000
de computadores cuánticos y tecnología de información.
05:45
So these brief examples that I've shown you
124
345330
4000
Así que los breves ejemplos que he mostrado
05:49
give you an idea of the kind of work that we're doing
125
349330
3000
les dan una idea de la clase de trabajo que hacemos
05:52
at the University of California, Santa Barbara,
126
352330
2000
en la Universidad de California, en Santa Bárbara,
05:54
to bring together, arts, science
127
354330
3000
para unir a las artes, a la ciencia
05:57
and engineering
128
357330
3000
y a la ingeniería
06:00
into a new age of math, science and art.
129
360330
3000
en una nueva era para las matemáticas, la ciencia y el arte.
06:03
We hope that all of you will come to see the AlloSphere.
130
363330
3000
Esperamos que todos ustedes vengan a ver la AlloEsfera
06:06
Inspire us to think of new ways that we can use
131
366330
4000
y nos inspiren en nuevas formas en que podamos usar
06:10
this unique instrument that we've created at Santa Barbara.
132
370330
4000
este instrumento único que hemos creado en Santa Bárbara.
06:14
Thank you very much.
133
374330
2000
Muchas gracias.
06:16
(Applause)
134
376330
6000
(Aplausos)
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