Demo: Stunning data visualization in the AlloSphere

61,842 views ・ 2009-04-15

TED


A videó lejátszásához kattintson duplán az alábbi angol feliratokra.

Fordító: Csaba Lóki Lektor: Tamás Roncsak
00:18
The AlloSphere: it's a three-story metal sphere
0
18330
3000
Íme az AlloSphere. Egy háromszintes fémgömb
00:21
in an echo-free chamber.
1
21330
2000
egy visszhangmentes kamrában.
00:23
Think of the AlloSphere as a large,
2
23330
2000
Képzeljük azt, hogy az AlloSphere egy hatalmas,
00:25
dynamically varying digital microscope
3
25330
3000
dinamikusan változó digitális mikroszkóp,
00:28
that's connected to a supercomputer.
4
28330
2000
ami egy szuperszámítógéppel van összekötve.
00:30
20 researchers can stand on a bridge
5
30330
3000
20 kutató állhat a gömb belsejében,
00:33
suspended inside of the sphere, and be
6
33330
2000
felfüggesztett hídon, és
00:35
completely immersed in their data.
7
35330
2000
teljesen elmerülve adataikban.
00:37
Imagine if a team of physicists
8
37330
2000
Képzeljük el, hogy egy csapat fizikus
00:39
could stand inside of an atom
9
39330
3000
áll egy atom belsejében,
00:42
and watch and hear electrons spin.
10
42330
2000
az elektronok spinjét figyelve és hallgatva.
00:44
Imagine if a group of sculptors
11
44330
4000
Képzeljük el, hogy egy csoport szobrász
00:48
could be inside of a lattice of atoms
12
48330
3000
egy atomrács belsejében
00:51
and sculpt with their material.
13
51330
2000
formáz az anyagból szobrokat.
00:53
Imagine if a team of surgeons could fly
14
53330
2000
Képzeljük el, hogy sebészek képesek berepülni
00:55
into the brain, as though it was a world,
15
55330
3000
az agyba, mint egy másik világba,
00:58
and see tissues as landscapes,
16
58330
2000
ahol a tájképet a szövetek alkotják,
01:00
and hear blood density levels as music.
17
60330
3000
és ahol a vér sűrűségváltozása zeneként hallható.
01:03
This is some of the research that you're going to see
18
63330
2000
Ez néhány az AlloSphere-nél folyó kutatások közül,
01:05
that we're undertaking at the AlloSphere.
19
65330
2000
és amelyeket Önöknek be fogok mutatni.
01:07
But first a little bit about this group
20
67330
2000
De először egy pár szót a csoportról, amiben
01:09
of artists, scientists, and engineers
21
69330
2000
művészek, tudósok és mérnökök,
01:11
that are working together.
22
71330
2000
dolgoznak együtt.
01:13
I'm a composer, orchestrally-trained,
23
73330
2000
Én zeneszerző vagyok, zenekari ismeretekkel,
01:15
and the inventor of the AlloSphere.
24
75330
2000
egyébként pedig az AlloSphere feltalálója.
01:17
With my visual artist colleagues, we map
25
77330
2000
Vizuális művész munkatársaimmal közösen,
01:19
complex mathematical algorithms that unfold in time and space,
26
79330
3000
komplex matematikai algoritmusokat képezünk le időben és térben,
01:22
visually and sonically.
27
82330
2000
vizuális és hanghatásokkal.
01:24
Our scientist colleagues are finding new patterns
28
84330
2000
Tudós kollégáink új mintákat keresnek
01:26
in the information.
29
86330
2000
az információban.
01:28
And our engineering colleagues are making
30
88330
2000
Mérnökeink pedig megépítik
01:30
one of the largest dynamically varying computers in the world
31
90330
4000
a világ egyik legnagyobb dinamikusan változó számítógépét
01:34
for this kind of data exploration.
32
94330
2000
ehhez a fajta adatfeltáráshoz.
01:36
I'm going to fly you into five research projects
33
96330
3000
El fogom Önöket repíteni öt kutatási projektbe
01:39
in the AlloSphere that are going to take you from
34
99330
2000
az AlloSphere segítségével, kezdve
01:41
biological macroscopic data
35
101330
2000
a makroszkópikus biológiai adatokkal,
01:43
all the way down to electron spin.
36
103330
3000
egészen le, az elektronspin szintjéig.
01:46
This first project is called the AlloBrain.
37
106330
3000
Az első projekt neve: AlloBrain.
01:49
And it's our attempt to quantify beauty
38
109330
2000
Ez egy kísérlet arra, hogy számszerűsítsük a szépséget,
01:51
by finding which regions of the brain
39
111330
2000
úgy, hogy megtaláljuk azokat az agyi területeket,
01:53
are interactive while witnessing something beautiful.
40
113330
4000
amelyek aktívak, amikor valami gyönyörűt látunk.
01:57
You're flying through the cortex of my colleague's brain.
41
117330
3000
Egy utazást fognak tenni munkatársam agykérgében.
02:00
Our narrative here is real fMRI data
42
120330
3000
Az alapot valódi FMRI-adatok szolgáltatják,
02:03
that's mapped visually and sonically.
43
123330
2000
melyeket képekké és hangokká alakítottunk.
02:05
The brain now a world that we can fly through and interact with.
44
125330
4000
Az agy így egy olyan világgá válik, amin átrepülhetünk és amivel kapcsolatba léphetünk.
02:09
You see 12 intelligent computer agents,
45
129330
3000
Itt 12 intelligens számítógépes egységet látnak,
02:12
the little rectangles that are flying in the brain with you.
46
132330
3000
ezek a kis négyszögek, amelyek kísérik Önöket utazásukon az agyban.
02:15
They're mining blood density levels.
47
135330
2000
Ezek határozzák meg a vér sűrűségi szintjét.
02:17
And they're reporting them back to you sonically.
48
137330
3000
És közvetítik Önökhöz hangok formájában.
02:20
Higher density levels mean
49
140330
2000
A magasabb sűrűségi szintek
02:22
more activity in that point of the brain.
50
142330
2000
nagyobb aktivitást jelentenek az agy adott pontján.
02:24
They're actually singing these densities to you
51
144330
3000
A sűrűségváltozásokat önök dallamokként hallják,
02:27
with higher pitches mapped to higher densities.
52
147330
3000
mégpedig úgy, hogy a magasabb hangok nagyobb sűrűséget jelentenek.
02:30
We're now going to move from real biological data
53
150330
3000
Most pedig a valódi biológiai adatoktól elmozdulunk
02:33
to biogenerative algorithms that create artificial nature
54
153330
4000
a biogeneratív algoritmusok felé, amelyek mesterséges természetet hoznak létre
02:37
in our next artistic and scientific installation.
55
157330
4000
soron következő művészi és tudományos installációnkban.
02:41
In this artistic and scientific installation, biogenerative algorithms
56
161330
4000
Ebben a művészi és tudományos installációban, biogeneratív algoritmusok
02:45
are helping us to understand
57
165330
2000
segítenek nekünk megérteni
02:47
self-generation and growth:
58
167330
2000
a fejlődést és a növekedést.
02:49
very important for simulation in the nanoscaled sciences.
59
169330
4000
Ez rendkívül fontos a nanotudományok szimulációs feladataiban.
02:53
For artists, we're making new worlds
60
173330
2000
A művészek számára új világokat alkotunk,
02:55
that we can uncover and explore.
61
175330
2000
amelyeket feltárhatunk és felfedezhetük.
02:57
These generative algorithms grow over time,
62
177330
3000
Mivel ezek a generatív algoritmusok az idő során növekednek,
03:00
and they interact and communicate as a swarm of insects.
63
180330
3000
egy rovarrajhoz hasonlóan kapcsolatban vannak és kommunikálnak egymással.
03:03
Our researchers are interacting with this data
64
183330
2000
Kutatóink kapcsolatban vannak ezekkel az adatokkal
03:05
by injecting bacterial code,
65
185330
2000
az által, hogy bakteriális kódot táplálnak beléjük,
03:07
which are computer programs,
66
187330
2000
melyek valójában számítógépes programok,
03:09
that allow these creatures to grow over time.
67
189330
4000
amelyek lehetővé teszik e teremtmények számára a növekedést.
03:13
We're going to move now from the biological
68
193330
2000
Most pedig a biológiai
03:15
and the macroscopic world,
69
195330
2000
és a makroszkópikus világból átlépünk
03:17
down into the atomic world,
70
197330
2000
az atomok világába,
03:19
as we fly into a lattice of atoms.
71
199330
3000
és berepülünk egy atomrácsba.
03:22
This is real AFM -- Atomic Force Microscope -- data
72
202330
3000
Ezek valódi AFM (Atomic Force Microscope) adatok
03:25
from my colleagues in the Solid State Lighting and Energy Center.
73
205330
3000
egyik munkatársamtól, a Solid State Lighting and Energy Center-ből.
03:28
They've discovered a new bond,
74
208330
2000
Ők felfedeztek egy új kötést,
03:30
a new material for transparent solar cells.
75
210330
3000
egy új anyagot az átlátszó napelem-cellák számára.
03:33
We're flying through 2,000 lattice of atoms --
76
213330
3000
Most átrepülünk 2,000 atomrács-ponton --
03:36
oxygen, hydrogen and zinc.
77
216330
2000
oxigén, hidrogén és cink.
03:38
You view the bond in the triangle.
78
218330
3000
A kötés a háromszögben látható.
03:41
It's four blue zinc atoms
79
221330
2000
Ez itt négy kék cinkatom
03:43
bonding with one white hydrogen atom.
80
223330
3000
ami egy fehér hidrogénatomhoz kapcsolódik.
03:46
You see the electron flow with the streamlines
81
226330
2000
Az elektronáramot az áramvonalak mutatják,
03:48
we as artists have generated for the scientists.
82
228330
3000
amit mi, művészek hoztunk létre a tudósok számára.
03:51
This is allowing them to find the bonding nodes in any lattice of atoms.
83
231330
3000
Ez által bármely atomrácsban megtalálhatják ezeket a kötéseket.
03:54
We think it makes a beautiful structural art.
84
234330
3000
Véleményünk szerint ez csodálatos strukturális művészetet alkot.
03:57
The sound that you're hearing are the actual
85
237330
2000
Az itt hallható hang
03:59
emission spectrums of these atoms.
86
239330
2000
ezeknek az atomoknak a valódi emissziós spektruma.
04:01
We've mapped them into the audio domain,
87
241330
2000
Ezeket hangtartományokra fordítottuk.
04:03
so they're singing to you.
88
243330
2000
Így tehát most az atomok énekelnek önöknek.
04:05
Oxygen, hydrogen and zinc have their own signature.
89
245330
3000
Az oxigénnek, a hidrogénnek és a cinknek megvan a jellemző "hang-aláírása".
04:08
We're going to actually move even further down
90
248330
3000
Most pedig még tovább megyünk a részletek felé,
04:11
as we go from this lattice of atoms
91
251330
3000
amikor az atomrácsból átlépünk
04:14
to one single hydrogen atom.
92
254330
3000
egyetlen hidrogénatom szintjére.
04:17
We're working with our physicist colleagues
93
257330
2000
Együtt dolgozunk fizikus kollégáinkkal,
04:19
that have given us the mathematical calculations
94
259330
3000
akik megadták nekünk az időfüggő Schrödinger-egyenletek
04:22
of the n-dimensional Schrödinger equation in time.
95
262330
4000
matematikai egyenleteit a 3 dimenziós térre.
04:26
What you're seeing here right now is a superposition of an electron
96
266330
3000
Amit itt látnak, az nem más, mint egy elektron szuperpozíciója
04:29
in the lower three orbitals of a hydrogen atom.
97
269330
3000
egy hidrogénatom alsó három elektronpályáján.
04:32
You're actually hearing and seeing the electron flow with the lines.
98
272330
4000
Ténylegesen hallható és látható, amint az elektron a pályákon mozog.
04:36
The white dots are the probability wave
99
276330
2000
A fehér pontok a valószínűségi hullámok,
04:38
that will show you where the electron is
100
278330
2000
amelyek megmutatják, hol van az elektron
04:40
in any given point of time and space
101
280330
2000
bármely adott időpontban és térben,
04:42
in this particular three-orbital configuration.
102
282330
4000
ezen a hárompályás konfiguráción belül.
04:46
In a minute we're going to move to a two-orbital configuration,
103
286330
4000
Egy percen beül átérünk egy kétpályás konfigurációhoz.
04:50
and you're going to notice a pulsing.
104
290330
2000
Ahol egyfajta pulzálást fogunk érzékelni.
04:52
And you're going to hear an undulation between the sound.
105
292330
3000
És a hangok között hullámzást fogunk hallani.
04:55
This is actually a light emitter.
106
295330
2000
Ez tulajdonképpen egy fény kisugárzó.
04:57
As the sound starts to pulse and contract,
107
297330
3000
Amint a hang pulzálva összehúzódik,
05:00
our physicists can tell when a photon is going to be emitted.
108
300330
3000
fizikusaink tudni fogják, hogy egy fotonemisszió fog következni.
05:03
They're starting to find new mathematical structures
109
303330
4000
Új matematikai struktúrákat kezdtek találni
05:07
in these calculations.
110
307330
2000
ezekben a számításokban.
05:09
And they're understanding more about quantum mathematics.
111
309330
3000
És egyre többet értenek meg a kvantum-matematika világából.
05:12
We're going to move even further down,
112
312330
3000
További mélységekbe fogunk utazni,
05:15
and go to one single electron spin.
113
315330
4000
és eljutunk egyetlen elektronspin szintjére.
05:19
This will be the final project that I show you.
114
319330
3000
Ez lesz az utolsó projekt, amit megmutatok Önöknek.
05:22
Our colleagues in the Center for Quantum Computation
115
322330
2000
Munkatársaink a Center for Quantum Computation-nél
05:24
and Spintronics are actually measuring with their lasers
116
324330
4000
és a Spintronics-nál, ténylegesen megmérték lézerükkel
05:28
decoherence in a single electron spin.
117
328330
3000
egy elektronspin de-koherenciáját.
05:31
We've taken this information and we've
118
331330
2000
Ezeket az adatokat felhasználva
05:33
made a mathematical model out of it.
119
333330
2000
készítettünk egy matematikai modellt.
05:35
You're actually seeing and hearing
120
335330
2000
Önök most hallhatják és láthatják
05:37
quantum information flow.
121
337330
2000
a kvantum-információk áramlását.
05:39
This is very important for the next step in simulating
122
339330
3000
Ez rendkívül fontos a kvantum-számítógépek
05:42
quantum computers and information technology.
123
342330
3000
és az információs technológia szimulációs feladatai szempontjából.
05:45
So these brief examples that I've shown you
124
345330
4000
A bemutatott rövid példák alapján
05:49
give you an idea of the kind of work that we're doing
125
349330
3000
kaphattak egy benyomást arról, hogy mivel is foglalkozunk
05:52
at the University of California, Santa Barbara,
126
352330
2000
az University of California-n, Santa Barbara-ban,
05:54
to bring together, arts, science
127
354330
3000
és hogy kapcsoljuk össze a művészetet, a tudományt,
05:57
and engineering
128
357330
3000
és a mérnöki tudományokat,
06:00
into a new age of math, science and art.
129
360330
3000
a matematika, a tudomány és a művészet egy újszerű ötvözetében.
06:03
We hope that all of you will come to see the AlloSphere.
130
363330
3000
Reméljük, mindnyájan eljönnek meglátogatni az AlloSphere-t.
06:06
Inspire us to think of new ways that we can use
131
366330
4000
Adjanak nekünk új ötleteket, hogy mire használhatnánk még
06:10
this unique instrument that we've created at Santa Barbara.
132
370330
4000
ezt az egyedülálló berendezést, amit létrehoztunk Santa Barbara-ban.
06:14
Thank you very much.
133
374330
2000
Köszönöm a figyelmet.
06:16
(Applause)
134
376330
6000
(Taps)
Erről a weboldalról

Ez az oldal olyan YouTube-videókat mutat be, amelyek hasznosak az angol nyelvtanuláshoz. A világ minden tájáról származó, kiváló tanárok által tartott angol leckéket láthatsz. Az egyes videók oldalán megjelenő angol feliratokra duplán kattintva onnan játszhatja le a videót. A feliratok a videó lejátszásával szinkronban gördülnek. Ha bármilyen észrevétele vagy kérése van, kérjük, lépjen kapcsolatba velünk ezen a kapcsolatfelvételi űrlapon.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7