Demo: Stunning data visualization in the AlloSphere

ジョアン・クチェラ‐モーリン:アロスフィアの旅

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2009-04-15 ・ TED


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Demo: Stunning data visualization in the AlloSphere

ジョアン・クチェラ‐モーリン:アロスフィアの旅

61,818 views ・ 2009-04-15

TED


下の英語字幕をダブルクリックすると動画を再生できます。

翻訳: Junko Fundeis 校正: Yuki Okada
00:18
The AlloSphere: it's a three-story metal sphere
0
18330
3000
アロスフィア それは残響除去室にある
00:21
in an echo-free chamber.
1
21330
2000
3階分の高さの金属球です
00:23
Think of the AlloSphere as a large,
2
23330
2000
アロスフィアを 大きな
00:25
dynamically varying digital microscope
3
25330
3000
スーパーコンピュータに繋いだ
00:28
that's connected to a supercomputer.
4
28330
2000
動的可変デジタル顕微鏡と考えてください
00:30
20 researchers can stand on a bridge
5
30330
3000
20人の研究者が球の中に吊るした
00:33
suspended inside of the sphere, and be
6
33330
2000
橋の上に立ち 自らのデータ内に
00:35
completely immersed in their data.
7
35330
2000
すっぽりと入ることができるのです
00:37
Imagine if a team of physicists
8
37330
2000
物理学者の一団が原子の中に立ち
00:39
could stand inside of an atom
9
39330
3000
電子が回転するのを見たり聞いたり
00:42
and watch and hear electrons spin.
10
42330
2000
している姿を想像してみて下さい
00:44
Imagine if a group of sculptors
11
44330
4000
彫刻家の一団が原子格子の
00:48
could be inside of a lattice of atoms
12
48330
3000
中に入り彼らの材料で
00:51
and sculpt with their material.
13
51330
2000
彫刻している姿を想像してみて下さい
00:53
Imagine if a team of surgeons could fly
14
53330
2000
外科医のチームが脳内の世界に入り
00:55
into the brain, as though it was a world,
15
55330
3000
組織を景色として感じ
00:58
and see tissues as landscapes,
16
58330
2000
血液密度レベルを音楽として
01:00
and hear blood density levels as music.
17
60330
3000
聞く姿を想像してみて下さい
01:03
This is some of the research that you're going to see
18
63330
2000
こういったものが 今からご覧いただく
01:05
that we're undertaking at the AlloSphere.
19
65330
2000
アロスフィアで取り組んでいる研究の一部です
01:07
But first a little bit about this group
20
67330
2000
しかしまず これに関わるアーティスト
01:09
of artists, scientists, and engineers
21
69330
2000
科学者とエンジニアのチームについて
01:11
that are working together.
22
71330
2000
少しお話します
01:13
I'm a composer, orchestrally-trained,
23
73330
2000
私は オーケストラの作曲家であり
01:15
and the inventor of the AlloSphere.
24
75330
2000
アロスフィアの発明者です
01:17
With my visual artist colleagues, we map
25
77330
2000
チームのビジュアルアーティスト達と共に
01:19
complex mathematical algorithms that unfold in time and space,
26
79330
3000
時間と空間に展開する複雑で数学的なアルゴリズムを
01:22
visually and sonically.
27
82330
2000
視覚的・音響的にマッピングします
01:24
Our scientist colleagues are finding new patterns
28
84330
2000
チームの科学者達は 情報における新しい
01:26
in the information.
29
86330
2000
パターンを見つけています
01:28
And our engineering colleagues are making
30
88330
2000
エンジニア達は この種のデータ探査でいえば
01:30
one of the largest dynamically varying computers in the world
31
90330
4000
世界最大級の動的可変コンピュータを
01:34
for this kind of data exploration.
32
94330
2000
製作しています
01:36
I'm going to fly you into five research projects
33
96330
3000
それでは これからアロスフィアの5つの
01:39
in the AlloSphere that are going to take you from
34
99330
2000
研究プロジェクトをご紹介しましょう
01:41
biological macroscopic data
35
101330
2000
マクロな生物学的データから
01:43
all the way down to electron spin.
36
103330
3000
電子スピンまで
01:46
This first project is called the AlloBrain.
37
106330
3000
まず最初はアロブレインです
01:49
And it's our attempt to quantify beauty
38
109330
2000
美しいものを見ながら
01:51
by finding which regions of the brain
39
111330
2000
脳のどの部位が相互作用しているか発見し
01:53
are interactive while witnessing something beautiful.
40
113330
4000
美しさを数値化するのが目的です
01:57
You're flying through the cortex of my colleague's brain.
41
117330
3000
ご覧になっているのは私の同僚の脳の大脳皮質です
02:00
Our narrative here is real fMRI data
42
120330
3000
これらの動きは 視覚的・音響的に
02:03
that's mapped visually and sonically.
43
123330
2000
マッピングされた実際のFMRIデータです
02:05
The brain now a world that we can fly through and interact with.
44
125330
4000
脳内を飛び回ったり 作用できる世界になっています
02:09
You see 12 intelligent computer agents,
45
129330
3000
脳内で一緒に飛んでいる 12の小さな
02:12
the little rectangles that are flying in the brain with you.
46
132330
3000
長方形のコンピュータエージェントが見えますか
02:15
They're mining blood density levels.
47
135330
2000
あれは血液密度レベルを調べているんです
02:17
And they're reporting them back to you sonically.
48
137330
3000
そして 音響的に報告してくれます
02:20
Higher density levels mean
49
140330
2000
密度レベルが高いということは
02:22
more activity in that point of the brain.
50
142330
2000
脳のその部位はより活発に活動していることを指します
02:24
They're actually singing these densities to you
51
144330
3000
実際に 密度が高いところでは高いピッチで
02:27
with higher pitches mapped to higher densities.
52
147330
3000
エージェントが歌って教えてくれるのです
02:30
We're now going to move from real biological data
53
150330
3000
次に 本物の生物学的データから移動し
02:33
to biogenerative algorithms that create artificial nature
54
153330
4000
アート的かつ科学的な展示を用い 人工の自然をつくる
02:37
in our next artistic and scientific installation.
55
157330
4000
生物発生アルゴリズムをご紹介します
02:41
In this artistic and scientific installation, biogenerative algorithms
56
161330
4000
アート的かつ科学的な展示の中で 微生物発生のアルゴリズムが
02:45
are helping us to understand
57
165330
2000
自己生成と成長を行う
02:47
self-generation and growth:
58
167330
2000
仕組みを教えてくれます
02:49
very important for simulation in the nanoscaled sciences.
59
169330
4000
これはナノスケール科学のシミュレーションにとても重要です
02:53
For artists, we're making new worlds
60
173330
2000
アーティストとして 発見・探求ができる
02:55
that we can uncover and explore.
61
175330
2000
新世界を創造しているのです
02:57
These generative algorithms grow over time,
62
177330
3000
この発生アルゴリズムは 昆虫の一群のように
03:00
and they interact and communicate as a swarm of insects.
63
180330
3000
時間を経て成長し 作用しあい 情報交換します
03:03
Our researchers are interacting with this data
64
183330
2000
研究者達は この生物の成長を促進させる
03:05
by injecting bacterial code,
65
185330
2000
コンピュータープログラムである
03:07
which are computer programs,
66
187330
2000
バクテリアのコードを実行し
03:09
that allow these creatures to grow over time.
67
189330
4000
データに作用しています
03:13
We're going to move now from the biological
68
193330
2000
では今度は生物学的
03:15
and the macroscopic world,
69
195330
2000
マクロな世界から
03:17
down into the atomic world,
70
197330
2000
原子格子に飛び込み
03:19
as we fly into a lattice of atoms.
71
199330
3000
原子世界へ移動しましょう
03:22
This is real AFM -- Atomic Force Microscope -- data
72
202330
3000
これはSSLECで働く私の仲間の
03:25
from my colleagues in the Solid State Lighting and Energy Center.
73
205330
3000
実際の原子間力顕微鏡データです
03:28
They've discovered a new bond,
74
208330
2000
彼らは 新しい原子結合をもった
03:30
a new material for transparent solar cells.
75
210330
3000
透明な太陽電池用の新素材を発見しました
03:33
We're flying through 2,000 lattice of atoms --
76
213330
3000
現在酸素 水素 亜鉛からなる2,000個の
03:36
oxygen, hydrogen and zinc.
77
216330
2000
原子格子の中を飛んでいます
03:38
You view the bond in the triangle.
78
218330
3000
三角形の原子結合が見えますね
03:41
It's four blue zinc atoms
79
221330
2000
青い亜鉛原子4個と
03:43
bonding with one white hydrogen atom.
80
223330
3000
白い水素原子1個が結合しています
03:46
You see the electron flow with the streamlines
81
226330
2000
アーティストが科学者向けに作った流線に
03:48
we as artists have generated for the scientists.
82
228330
3000
沿って電子が流れているのが見えますか
03:51
This is allowing them to find the bonding nodes in any lattice of atoms.
83
231330
3000
これで どんな原子格子の中でも結合節を発見できます
03:54
We think it makes a beautiful structural art.
84
234330
3000
美しい構造芸術だと思いませんか
03:57
The sound that you're hearing are the actual
85
237330
2000
今お聞きいただいているのは 実際の
03:59
emission spectrums of these atoms.
86
239330
2000
原子発光スペクトルの音です
04:01
We've mapped them into the audio domain,
87
241330
2000
これを音声領域にマッピングしました
04:03
so they're singing to you.
88
243330
2000
このため人に向けて歌ってくれるのです
04:05
Oxygen, hydrogen and zinc have their own signature.
89
245330
3000
酸素 水素 亜鉛には それぞれの音があります
04:08
We're going to actually move even further down
90
248330
3000
さあここからもう一段階小さくなります
04:11
as we go from this lattice of atoms
91
251330
3000
今からこの原子格子を出て
04:14
to one single hydrogen atom.
92
254330
3000
水素原子に進みましょう
04:17
We're working with our physicist colleagues
93
257330
2000
3次元時間依存シュレディンガー方程式の
04:19
that have given us the mathematical calculations
94
259330
3000
数式計算を行ってくれた
04:22
of the n-dimensional Schrödinger equation in time.
95
262330
4000
物理学者の仲間達と仕事をしています
04:26
What you're seeing here right now is a superposition of an electron
96
266330
3000
今ご覧になっているのは 水素原子下部にある
04:29
in the lower three orbitals of a hydrogen atom.
97
269330
3000
3本の電子軌道上の電子の重なりです
04:32
You're actually hearing and seeing the electron flow with the lines.
98
272330
4000
実際に線に沿って電子の流れが見えますし 聞こえますよね
04:36
The white dots are the probability wave
99
276330
2000
白い点は 時間的・空間的に
04:38
that will show you where the electron is
100
278330
2000
この3つの軌道のどこに電子が
04:40
in any given point of time and space
101
280330
2000
存在するかを示す
04:42
in this particular three-orbital configuration.
102
282330
4000
確率波になります
04:46
In a minute we're going to move to a two-orbital configuration,
103
286330
4000
それでは 次は2つの軌道配置へ移動しましょう
04:50
and you're going to notice a pulsing.
104
290330
2000
まもなくパルス音が聞こえます
04:52
And you're going to hear an undulation between the sound.
105
292330
3000
そして 音の間にうねりが聞こえてきます
04:55
This is actually a light emitter.
106
295330
2000
これは 実は発光体なのです
04:57
As the sound starts to pulse and contract,
107
297330
3000
音が脈うち収縮し始めますが
05:00
our physicists can tell when a photon is going to be emitted.
108
300330
3000
物理学者はこれにより光子がいつ放射されるか分かるのです
05:03
They're starting to find new mathematical structures
109
303330
4000
この計算により 新しい数学的構造が
05:07
in these calculations.
110
307330
2000
発見されようとしています
05:09
And they're understanding more about quantum mathematics.
111
309330
3000
量子数学についての理解も深まっています
05:12
We're going to move even further down,
112
312330
3000
さて さらに一段階下の階層に行きましょう
05:15
and go to one single electron spin.
113
315330
4000
単一の電子スピンの世界に移動します
05:19
This will be the final project that I show you.
114
319330
3000
これが今日ご覧いただく最後のプロジェクトです
05:22
Our colleagues in the Center for Quantum Computation
115
322330
2000
量子計算スピントロニクスセンターに勤める仲間は
05:24
and Spintronics are actually measuring with their lasers
116
324330
4000
電子スピン一回におけるレーザーの
05:28
decoherence in a single electron spin.
117
328330
3000
デコヒーレンスを測定します
05:31
We've taken this information and we've
118
331330
2000
その情報をもとに
05:33
made a mathematical model out of it.
119
333330
2000
数学的モデルを作りました
05:35
You're actually seeing and hearing
120
335330
2000
今実際に量子情報の流れが見え
05:37
quantum information flow.
121
337330
2000
聞こえてますね
05:39
This is very important for the next step in simulating
122
339330
3000
これは量子コンピュータとITをシミュレートする
05:42
quantum computers and information technology.
123
342330
3000
次のステップとして 非常に重要なものです
05:45
So these brief examples that I've shown you
124
345330
4000
さて 以上ご覧になった簡単な例が
05:49
give you an idea of the kind of work that we're doing
125
349330
3000
カリフォルニア大学サンタバーバラ校で
05:52
at the University of California, Santa Barbara,
126
352330
2000
我々が取り組んでいる仕事の一部です
05:54
to bring together, arts, science
127
354330
3000
アート 科学 工学を統合し
05:57
and engineering
128
357330
3000
数学・科学・アートの
06:00
into a new age of math, science and art.
129
360330
3000
新時代を生み出したいと考えています
06:03
We hope that all of you will come to see the AlloSphere.
130
363330
3000
ぜひ皆さん 実際のアロスフィアを見に来てください
06:06
Inspire us to think of new ways that we can use
131
366330
4000
そしてサンタバーバラ製の このユニークな装置を
06:10
this unique instrument that we've created at Santa Barbara.
132
370330
4000
もっと活用できるようインスパイアしてください
06:14
Thank you very much.
133
374330
2000
どうもありがとう
06:16
(Applause)
134
376330
6000
(拍手)
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