Demo: Stunning data visualization in the AlloSphere

61,842 views ・ 2009-04-15

TED


Proszę kliknąć dwukrotnie na poniższe angielskie napisy, aby odtworzyć film.

Tłumaczenie: Krystian Aparta Korekta: Przemysaw Baka
00:18
The AlloSphere: it's a three-story metal sphere
0
18330
3000
AlloSfera - trzypiętrowa kula z metalu
00:21
in an echo-free chamber.
1
21330
2000
w pomieszczeniu bezpogłosowym.
00:23
Think of the AlloSphere as a large,
2
23330
2000
Można ją sobie wyobrazić
00:25
dynamically varying digital microscope
3
25330
3000
jako dynamiczny mikroskop cyfrowy
00:28
that's connected to a supercomputer.
4
28330
2000
podłączony do superkomputera.
00:30
20 researchers can stand on a bridge
5
30330
3000
Zawieszony w niej mostek mieści do 20 badaczy,
00:33
suspended inside of the sphere, and be
6
33330
2000
Zawieszony w niej mostek mieści do 20 badaczy,
00:35
completely immersed in their data.
7
35330
2000
kompletnie zanurzonych w danych.
00:37
Imagine if a team of physicists
8
37330
2000
Wyobraźcie sobie zespół fizyków,
00:39
could stand inside of an atom
9
39330
3000
stojących w środku atomu, słyszących i obserwujących
00:42
and watch and hear electrons spin.
10
42330
2000
spin elektronów.
00:44
Imagine if a group of sculptors
11
44330
4000
Wyobraźcie sobie, że zespół rzeźbiarzy,
00:48
could be inside of a lattice of atoms
12
48330
3000
zanurzony w sieci atomów, wykorzystuje je jako tworzywo artystyczne.
00:51
and sculpt with their material.
13
51330
2000
zanurzony w sieci atomów, wykorzystuje je jako tworzywo artystyczne.
00:53
Imagine if a team of surgeons could fly
14
53330
2000
Wyobraźcie sobie chirurgów,
00:55
into the brain, as though it was a world,
15
55330
3000
lecących poprzez mózg, jak przez inny świat,
00:58
and see tissues as landscapes,
16
58330
2000
gdzie krajobraz to tkanki,
01:00
and hear blood density levels as music.
17
60330
3000
a poziomy gęstości krwi obrazuje muzyka.
01:03
This is some of the research that you're going to see
18
63330
2000
To niektóre z zastosowań, nad którymi pracujemy.
01:05
that we're undertaking at the AlloSphere.
19
65330
2000
To niektóre z zastosowań, nad którymi pracujemy.
01:07
But first a little bit about this group
20
67330
2000
Ale najpierw opowiem
01:09
of artists, scientists, and engineers
21
69330
2000
o naszym zespole artystów, naukowców i inżynierów.
01:11
that are working together.
22
71330
2000
o naszym zespole artystów, naukowców i inżynierów.
01:13
I'm a composer, orchestrally-trained,
23
73330
2000
Ja jestem dyrygentką, wynalazczynią AlloSfery.
01:15
and the inventor of the AlloSphere.
24
75330
2000
Ja jestem dyrygentką, wynalazczynią AlloSfery.
01:17
With my visual artist colleagues, we map
25
77330
2000
Razem z grafikami obrazujemy
01:19
complex mathematical algorithms that unfold in time and space,
26
79330
3000
wizualnie i dźwiękowo złożone algorytmy, rozwijające się
01:22
visually and sonically.
27
82330
2000
w czasie i w przestrzeni.
01:24
Our scientist colleagues are finding new patterns
28
84330
2000
Naukowcy znajdują w tych danych nowe prawidłowości.
01:26
in the information.
29
86330
2000
Naukowcy znajdują w tych danych nowe prawidłowości.
01:28
And our engineering colleagues are making
30
88330
2000
A koledzy-inżynierzy opracowują
01:30
one of the largest dynamically varying computers in the world
31
90330
4000
jeden z największych na świecie komputerów przystosowanych
01:34
for this kind of data exploration.
32
94330
2000
do takiego badania danych.
01:36
I'm going to fly you into five research projects
33
96330
3000
Zobaczymy 5 projektów badawczych AlloSfery,
01:39
in the AlloSphere that are going to take you from
34
99330
2000
od makroskopowych danych biologicznych,
01:41
biological macroscopic data
35
101330
2000
od makroskopowych danych biologicznych,
01:43
all the way down to electron spin.
36
103330
3000
po spin elektronu.
01:46
This first project is called the AlloBrain.
37
106330
3000
Pierwszy projekt to AlloMózg.
01:49
And it's our attempt to quantify beauty
38
109330
2000
Próbujemy ująć piękno matematycznie, badając,
01:51
by finding which regions of the brain
39
111330
2000
Próbujemy ująć piękno matematycznie, badając,
01:53
are interactive while witnessing something beautiful.
40
113330
4000
które obszary mózgu uczestniczą w percepcji piękna.
01:57
You're flying through the cortex of my colleague's brain.
41
117330
3000
Lecimy przez korę mózgu mojego kolegi.
02:00
Our narrative here is real fMRI data
42
120330
3000
Narracja to dane z funkcjonalnego rezonansu magnetycznego,
02:03
that's mapped visually and sonically.
43
123330
2000
obrazowane wizualnie i dźwiękowo.
02:05
The brain now a world that we can fly through and interact with.
44
125330
4000
Mózg staje się interaktywnym światem, przez który lecimy.
02:09
You see 12 intelligent computer agents,
45
129330
3000
Widzimy 12 inteligentnych agentów komputerowych
02:12
the little rectangles that are flying in the brain with you.
46
132330
3000
w postaci towarzyszących nam prostopadłościanów.
02:15
They're mining blood density levels.
47
135330
2000
Odczytują poziomy gęstości krwi
02:17
And they're reporting them back to you sonically.
48
137330
3000
i informują o nich dźwiękowo.
02:20
Higher density levels mean
49
140330
2000
Wzrost gęstości w danym miejscu
02:22
more activity in that point of the brain.
50
142330
2000
oznacza wzrost aktywności mózgowej.
02:24
They're actually singing these densities to you
51
144330
3000
Agenty dosłownie wyśpiewują te gęstości.
02:27
with higher pitches mapped to higher densities.
52
147330
3000
Im wyższy ton, tym większa gęstość.
02:30
We're now going to move from real biological data
53
150330
3000
Przejdźmy od rzeczywistych danych biologicznych
02:33
to biogenerative algorithms that create artificial nature
54
153330
4000
do algorytmów biogeneratywnych, tworzących sztuczną przyrodę
02:37
in our next artistic and scientific installation.
55
157330
4000
w innej instalacji artystyczno-naukowej.
02:41
In this artistic and scientific installation, biogenerative algorithms
56
161330
4000
Tutaj algorytmy biogeneratywne pomagają zrozumieć
02:45
are helping us to understand
57
165330
2000
powstawanie i rozwój.
02:47
self-generation and growth:
58
167330
2000
powstawanie i rozwój.
02:49
very important for simulation in the nanoscaled sciences.
59
169330
4000
To istotne w symulacjach naukowych w skali nano.
02:53
For artists, we're making new worlds
60
173330
2000
Artyści natomiast otrzymują
02:55
that we can uncover and explore.
61
175330
2000
nowe światy do zbadania.
02:57
These generative algorithms grow over time,
62
177330
3000
Z czasem w rozwoju takich algorytmów
03:00
and they interact and communicate as a swarm of insects.
63
180330
3000
pojawiają się interakcje i komunikacja, jak w roju owadów.
03:03
Our researchers are interacting with this data
64
183330
2000
Nasi badacze oddziałują na te dane,
03:05
by injecting bacterial code,
65
185330
2000
Nasi badacze oddziałują na te dane,
03:07
which are computer programs,
66
187330
2000
dodając programy bakteryjne,
03:09
that allow these creatures to grow over time.
67
189330
4000
które umożliwiają stopniowy rozwój takich stworzeń.
03:13
We're going to move now from the biological
68
193330
2000
Przejdźmy ze świata makroskopowego, świata biologii,
03:15
and the macroscopic world,
69
195330
2000
Przejdźmy ze świata makroskopowego, świata biologii,
03:17
down into the atomic world,
70
197330
2000
w świat atomów.
03:19
as we fly into a lattice of atoms.
71
199330
3000
Lecimy w sieć atomową.
03:22
This is real AFM -- Atomic Force Microscope -- data
72
202330
3000
To rzeczywiste dane z mikroskopu sił atomowych,
03:25
from my colleagues in the Solid State Lighting and Energy Center.
73
205330
3000
z Centrum Iluminacji i Energii Ciała Stałego (SSLEC),
03:28
They've discovered a new bond,
74
208330
2000
gdzie odkryto nowe wiązanie, nowe tworzywo,
03:30
a new material for transparent solar cells.
75
210330
3000
z którego powstaną przezroczyste ogniwa słoneczne.
03:33
We're flying through 2,000 lattice of atoms --
76
213330
3000
To sieć przestrzenna z 2000 atomów
03:36
oxygen, hydrogen and zinc.
77
216330
2000
tlenu, wodoru i cynku.
03:38
You view the bond in the triangle.
78
218330
3000
Widzimy wiązanie w trójkącie.
03:41
It's four blue zinc atoms
79
221330
2000
4 niebieskie atomy cynku
03:43
bonding with one white hydrogen atom.
80
223330
3000
wiążą się z 1 białym atomem wodoru.
03:46
You see the electron flow with the streamlines
81
226330
2000
Widzimy przepływ elektronów,
03:48
we as artists have generated for the scientists.
82
228330
3000
w oprawie dodanej przez artystów.
03:51
This is allowing them to find the bonding nodes in any lattice of atoms.
83
231330
3000
To pomaga znaleźć węzły w każdej sieci przestrzennej.
03:54
We think it makes a beautiful structural art.
84
234330
3000
Dla nas to piękna sztuka strukturalna.
03:57
The sound that you're hearing are the actual
85
237330
2000
Słyszymy widmo emisyjne tych atomów.
03:59
emission spectrums of these atoms.
86
239330
2000
Słyszymy widmo emisyjne tych atomów.
04:01
We've mapped them into the audio domain,
87
241330
2000
Zobrazowaliśmy je dźwiękowo.
04:03
so they're singing to you.
88
243330
2000
Śpiewają do was.
04:05
Oxygen, hydrogen and zinc have their own signature.
89
245330
3000
Tlen, wodór i cynk, każdy inaczej.
04:08
We're going to actually move even further down
90
248330
3000
Zejdziemy teraz jeszcze głębiej,
04:11
as we go from this lattice of atoms
91
251330
3000
z sieci przestrzennej do pojedynczego atomu wodoru.
04:14
to one single hydrogen atom.
92
254330
3000
z sieci przestrzennej do pojedynczego atomu wodoru.
04:17
We're working with our physicist colleagues
93
257330
2000
Fizycy opracowali dla nas matematyczne przeliczenia
04:19
that have given us the mathematical calculations
94
259330
3000
Fizycy opracowali dla nas matematyczne przeliczenia
04:22
of the n-dimensional Schrödinger equation in time.
95
262330
4000
zależnego od czasu równania Schrödingera w 3D.
04:26
What you're seeing here right now is a superposition of an electron
96
266330
3000
Teraz oglądamy superpozycję elektronu
04:29
in the lower three orbitals of a hydrogen atom.
97
269330
3000
w trzech najniższych orbitalach atomu wodoru.
04:32
You're actually hearing and seeing the electron flow with the lines.
98
272330
4000
Słyszymy i widzimy w liniach przepływ elektronów.
04:36
The white dots are the probability wave
99
276330
2000
Białe plamy to fala prawdopodobieństwa,
04:38
that will show you where the electron is
100
278330
2000
pokazująca położenie elektronu w czasie i przestrzeni
04:40
in any given point of time and space
101
280330
2000
pokazująca położenie elektronu w czasie i przestrzeni
04:42
in this particular three-orbital configuration.
102
282330
4000
w konfiguracji przestrzennej tych 3 orbitali.
04:46
In a minute we're going to move to a two-orbital configuration,
103
286330
4000
Za chwilę przejdziemy do konfiguracji dwóch orbitali.
04:50
and you're going to notice a pulsing.
104
290330
2000
Zobaczycie pulsowanie, pojawi się też falujący dźwięk.
04:52
And you're going to hear an undulation between the sound.
105
292330
3000
Zobaczycie pulsowanie, pojawi się też falujący dźwięk.
04:55
This is actually a light emitter.
106
295330
2000
To jest źródło światła.
04:57
As the sound starts to pulse and contract,
107
297330
3000
Słysząc pulsowanie dźwięku fizycy
05:00
our physicists can tell when a photon is going to be emitted.
108
300330
3000
przewidują moment emisji fotonu.
05:03
They're starting to find new mathematical structures
109
303330
4000
Zaczynają znajdować w tych przeliczeniach nowe struktury matematyczne,
05:07
in these calculations.
110
307330
2000
Zaczynają znajdować w tych przeliczeniach nowe struktury matematyczne,
05:09
And they're understanding more about quantum mathematics.
111
309330
3000
czynią odkrycia w dziedzinie matematyki kwantowej.
05:12
We're going to move even further down,
112
312330
3000
Zejdziemy jeszcze niżej,
05:15
and go to one single electron spin.
113
315330
4000
do poziomu spinu pojedynczego elektronu.
05:19
This will be the final project that I show you.
114
319330
3000
To ostatni z projektów, które zaprezentuję.
05:22
Our colleagues in the Center for Quantum Computation
115
322330
2000
Koledzy z Centrum Obliczeń Kwantowych i Spintroniki mierzą laserowo
05:24
and Spintronics are actually measuring with their lasers
116
324330
4000
Koledzy z Centrum Obliczeń Kwantowych i Spintroniki mierzą laserowo
05:28
decoherence in a single electron spin.
117
328330
3000
dekoherencję w obrębie spinu elektronu.
05:31
We've taken this information and we've
118
331330
2000
Na podstawie tych danych stworzyliśmy model matematyczny.
05:33
made a mathematical model out of it.
119
333330
2000
Na podstawie tych danych stworzyliśmy model matematyczny.
05:35
You're actually seeing and hearing
120
335330
2000
Dosłownie widzicie i słyszycie
05:37
quantum information flow.
121
337330
2000
przepływ informacji kwantowej.
05:39
This is very important for the next step in simulating
122
339330
3000
To bardzo istotne w kontekście symulacji
05:42
quantum computers and information technology.
123
342330
3000
komputerów i informatyki kwantowej.
05:45
So these brief examples that I've shown you
124
345330
4000
Te wybrane przykłady dają obraz tego,
05:49
give you an idea of the kind of work that we're doing
125
349330
3000
nad czym pracujemy na Uniwersytecie w Santa Barbara.
05:52
at the University of California, Santa Barbara,
126
352330
2000
nad czym pracujemy na Uniwersytecie w Santa Barbara.
05:54
to bring together, arts, science
127
354330
3000
Chcemy połączyć sztukę, naukę i inżynierię,
05:57
and engineering
128
357330
3000
aby wyłoniła się z nich nowa era matematyki, nauki i sztuki.
06:00
into a new age of math, science and art.
129
360330
3000
aby wyłoniła się z nich nowa era matematyki, nauki i sztuki.
06:03
We hope that all of you will come to see the AlloSphere.
130
363330
3000
Mamy nadzieję, że wszyscy przyjdziecie obejrzeć AlloSferę
06:06
Inspire us to think of new ways that we can use
131
366330
4000
i zainspirujecie nas do opracowania nowych zastosowań
06:10
this unique instrument that we've created at Santa Barbara.
132
370330
4000
tego wyjątkowego instrumentu, który stworzyliśmy.
06:14
Thank you very much.
133
374330
2000
Dziękuję bardzo.
06:16
(Applause)
134
376330
6000
(Brawa)
O tej stronie

Na tej stronie poznasz filmy z YouTube, które są przydatne do nauki języka angielskiego. Zobaczysz lekcje angielskiego prowadzone przez najlepszych nauczycieli z całego świata. Kliknij dwukrotnie na angielskie napisy wyświetlane na stronie każdego filmu, aby odtworzyć film od tego miejsca. Napisy przewijają się synchronicznie z odtwarzaniem filmu. Jeśli masz jakieś uwagi lub prośby, skontaktuj się z nami za pomocą formularza kontaktowego.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7