ABOUT THE SPEAKER
JoAnn Kuchera-Morin - Composer
Composer JoAnn Kuchera-Morin is the director of the Center for Research in Electronic Art Technology (CREATE) at UC Santa Barbara.

Why you should listen

Composer JoAnn Kuchera-Morin works on  the Allosphere, one of the largest scientific and artistic instruments in the world. Based at UCSB, the Allosphere and its 3D immersive theater maps complex data in time and space. Kuchera-Morin founded the Center for Research in Electronic Art Technology (CREATE) and has been the director since its birth in 1986. In 2000 she began work on a Digital Media Center within the California NanoSystems Institute at Santa Barbara. Her fascinations include gestural interfaces for performance and the expression of complex data in nontraditional forms.

Hew own music explores the boundaries of electric/acoustic instrumentation, welcoming digital players into the ensemble in works such as Concerto For Clarinet and Clarinets, a composition for solo clarinet and computer-generated tape.

More profile about the speaker
JoAnn Kuchera-Morin | Speaker | TED.com
TED2009

JoAnn Kuchera-Morin: Stunning data visualization in the AlloSphere

JoAnn Kuchera-Morin fait visiter l'AlloSphere

Filmed:
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JoAnn Kuchera-Morin montre l'AlloSphere, une manière entièrement nouvelle de lire et d'interpréter les données scientifiques, en pleine couleur, avec un son Dolby, dans une sphère en métal massif. Plongez dans le cerveau, ressentez le spin de l'électron, entendez la musique des éléments...
- Composer
Composer JoAnn Kuchera-Morin is the director of the Center for Research in Electronic Art Technology (CREATE) at UC Santa Barbara. Full bio

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00:18
The AlloSphereAlloSphere: it's a three-storytrois étages metalmétal spheresphère
0
0
3000
L'AlloSphere. C'est une sphère en métal de trois étages
00:21
in an echo-freesans écho chamberchambre.
1
3000
2000
dans une pièce sans écho.
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Think of the AlloSphereAlloSphere as a largegrand,
2
5000
2000
Pensez à l'AlloSphere comme un microscope
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dynamicallydynamiquement varyingvariant digitalnumérique microscopemicroscope
3
7000
3000
géant, digital, changeant dynamiquement,
00:28
that's connectedconnecté to a supercomputersupercalculateur.
4
10000
2000
connecté à un super-ordinateur.
00:30
20 researchersdes chercheurs can standsupporter on a bridgepont
5
12000
3000
20 chercheurs peuvent tenir sur un pont
00:33
suspendedsuspendu insideà l'intérieur of the spheresphère, and be
6
15000
2000
suspendu à l'intérieur, et être complètement immergés
00:35
completelycomplètement immersedimmergé in theirleur dataLes données.
7
17000
2000
dans leurs données.
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ImagineImaginez if a teaméquipe of physicistsphysiciens
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19000
2000
Imaginez une équipe de physiciens
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could standsupporter insideà l'intérieur of an atomatome
9
21000
3000
pouvant tenir dans un atome,
00:42
and watch and hearentendre electronsélectrons spintourner.
10
24000
2000
observer et entendre le spin des électrons.
00:44
ImagineImaginez if a groupgroupe of sculptorssculpteurs
11
26000
4000
Imaginez un groupe de sculpteurs
00:48
could be insideà l'intérieur of a latticetreillis of atomsatomes
12
30000
3000
à l'intérieur d'un treillis d'atomes
00:51
and sculptSculpt with theirleur materialMatériel.
13
33000
2000
sculptant avec leurs outils.
00:53
ImagineImaginez if a teaméquipe of surgeonschirurgiens could flymouche
14
35000
2000
Imaginez une équipe de chirurgiens volant
00:55
into the braincerveau, as thoughbien que it was a worldmonde,
15
37000
3000
dans le cerveau, comme si c'était un monde en soi,
00:58
and see tissuestissus as landscapespaysages,
16
40000
2000
voyant les tissus comme des paysages,
01:00
and hearentendre blooddu sang densitydensité levelsles niveaux as musicla musique.
17
42000
3000
percevant les niveaux de densité du sang comme de la musique.
01:03
This is some of the researchrecherche that you're going to see
18
45000
2000
Voici quelques-unes des recherches que je vais montrer
01:05
that we're undertakingentreprise at the AlloSphereAlloSphere.
19
47000
2000
et que nous entreprenons à l'AlloSphere.
01:07
But first a little bitbit about this groupgroupe
20
49000
2000
Mais tout d'abord quelques mots sur ce groupe
01:09
of artistsartistes, scientistsscientifiques, and engineersingénieurs
21
51000
2000
d'artistes, de scientifiques, d'ingénieurs,
01:11
that are workingtravail togetherensemble.
22
53000
2000
qui travaillent ensemble.
01:13
I'm a composercompositeur, orchestrally-trainedune formation orchestrale,
23
55000
2000
Je suis compositeur, orchestralement-formés,
01:15
and the inventorinventeur of the AlloSphereAlloSphere.
24
57000
2000
et inventeur de l'AlloSphere.
01:17
With my visualvisuel artistartiste colleaguescollègues, we mapcarte
25
59000
2000
Avec mes collègues d'art visuel, nous transposons
01:19
complexcomplexe mathematicalmathématique algorithmsalgorithmes that unfoldse déroulent in time and spaceespace,
26
61000
3000
des algorithmes mathématiques complexes qui se déploient dans le temps et l'espace,
01:22
visuallyvisuellement and sonicallyacoustiquement.
27
64000
2000
de manière visuelle et sonore.
01:24
Our scientistscientifique colleaguescollègues are findingdécouverte newNouveau patternsmodèles
28
66000
2000
Nos collègues scientifiques y trouvent
01:26
in the informationinformation.
29
68000
2000
de nouveaux modèles.
01:28
And our engineeringingénierie colleaguescollègues are makingfabrication
30
70000
2000
Et nos collègues ingénieurs sont en train de créer un ordinateur
01:30
one of the largestplus grand dynamicallydynamiquement varyingvariant computersdes ordinateurs in the worldmonde
31
72000
4000
dynamiquement adaptatif, l'un des plus grands au monde
01:34
for this kindgentil of dataLes données explorationexploration.
32
76000
2000
pour ce type de traitement de données.
01:36
I'm going to flymouche you into fivecinq researchrecherche projectsprojets
33
78000
3000
Je vais vous transporter dans cinq projets de recherche
01:39
in the AlloSphereAlloSphere that are going to take you from
34
81000
2000
de l'AlloSphere qui iront des
01:41
biologicalbiologique macroscopicmacroscopiques dataLes données
35
83000
2000
données biologiques au niveau macroscopique
01:43
all the way down to electronélectron spintourner.
36
85000
3000
jusqu'au niveau du spin de l'électron.
01:46
This first projectprojet is calledappelé the AlloBrainAlloBrain.
37
88000
3000
Le premier projet s'appelle l'AlloCerveau.
01:49
And it's our attempttentative to quantifyquantifier beautybeauté
38
91000
2000
C'est notre tentative de quantifier la beauté
01:51
by findingdécouverte whichlequel regionsles régions of the braincerveau
39
93000
2000
en cherchant quelles régions du cerveau
01:53
are interactiveinteractif while witnessingtémoin de something beautifulbeau.
40
95000
4000
interagissent quand on regarde quelque chose de beau.
01:57
You're flyingen volant throughpar the cortexcortex of my colleague'scollègue braincerveau.
41
99000
3000
Vous volez dans le cortex de mon collègue.
02:00
Our narrativerécit here is realréal fMRIIRMf dataLes données
42
102000
3000
Notre voyage est composé de vraies données issues de l'Imagerie fonctionnelle par résonance magnétique
02:03
that's mappedmappé visuallyvisuellement and sonicallyacoustiquement.
43
105000
2000
qui sont transposées de manière visuelle et sonore.
02:05
The braincerveau now a worldmonde that we can flymouche throughpar and interactinteragir with.
44
107000
4000
Le cerveau devient un monde que nous pouvons visiter et avec lequel interagir.
02:09
You see 12 intelligentintelligent computerordinateur agentsagents,
45
111000
3000
Vous voyez 12 agents intelligents,
02:12
the little rectanglesrectangles that are flyingen volant in the braincerveau with you.
46
114000
3000
ces petits rectangles qui voyagent dans le cerveau avec vous.
02:15
They're miningexploitation minière blooddu sang densitydensité levelsles niveaux.
47
117000
2000
Ils explorent les niveaux de densité du sang
02:17
And they're reportingrapport them back to you sonicallyacoustiquement.
48
119000
3000
et vous les renvoient de manière sonore.
02:20
HigherPlus élevé densitydensité levelsles niveaux mean
49
122000
2000
Des niveaux plus denses signifient
02:22
more activityactivité in that pointpoint of the braincerveau.
50
124000
2000
une plus grande activité de cette partie du cerveau.
02:24
They're actuallyréellement singingen chantant these densitiesdensités to you
51
126000
3000
Ils sont en train de vous chanter ces densités
02:27
with higherplus haute pitchesemplacements mappedmappé to higherplus haute densitiesdensités.
52
129000
3000
avec des tons aigus pour les plus fortes densités.
02:30
We're now going to movebouge toi from realréal biologicalbiologique dataLes données
53
132000
3000
Nous allons maintenant passer des données biologiques réelles
02:33
to biogenerativebiogenerative algorithmsalgorithmes that createcréer artificialartificiel naturela nature
54
135000
4000
aux algorithmes bio-génératifs qui créent une nature artificielle
02:37
in our nextprochain artisticartistique and scientificscientifique installationinstallation.
55
139000
4000
dans l'installation artistique et scientifique à venir.
02:41
In this artisticartistique and scientificscientifique installationinstallation, biogenerativebiogenerative algorithmsalgorithmes
56
143000
4000
Dans cette installation artistique et scientifique, des algorithmes bio-génératifs
02:45
are helpingportion us to understandcomprendre
57
147000
2000
nous aident à comprendre
02:47
self-generationautoproduction and growthcroissance:
58
149000
2000
la génération automatique et la croissance.
02:49
very importantimportant for simulationsimulation in the nanoscaledminimisations sciencesles sciences.
59
151000
4000
C'est très important pour la simulation dans les sciences du microscopique.
02:53
For artistsartistes, we're makingfabrication newNouveau worldsmondes
60
155000
2000
Pour les artistes, nous créons de nouveaux mondes
02:55
that we can uncoverdécouvrir and exploreexplorer.
61
157000
2000
que nous pouvons dévoiler et explorer.
02:57
These generativegénératif algorithmsalgorithmes growcroître over time,
62
159000
3000
Au fur et à mesure que ces algorithmes génératifs grandissent,
03:00
and they interactinteragir and communicatecommuniquer as a swarmessaim of insectsinsectes.
63
162000
3000
ils interagissent et communiquent comme un essaim d'insectes.
03:03
Our researchersdes chercheurs are interactinginteragir with this dataLes données
64
165000
2000
Nos chercheurs interagissent avec ces données
03:05
by injectingpar injection bacterialbactérien codecode,
65
167000
2000
en injectant du code bactérien,
03:07
whichlequel are computerordinateur programsprogrammes,
66
169000
2000
des programmes informatiques,
03:09
that allowpermettre these creaturescréatures to growcroître over time.
67
171000
4000
qui permettent à ces créatures de grandir.
03:13
We're going to movebouge toi now from the biologicalbiologique
68
175000
2000
Passons maintenant du monde biologique
03:15
and the macroscopicmacroscopiques worldmonde,
69
177000
2000
et macroscopique,
03:17
down into the atomicatomique worldmonde,
70
179000
2000
au monde atomique,
03:19
as we flymouche into a latticetreillis of atomsatomes.
71
181000
3000
en volant dans un treillis d'atomes.
03:22
This is realréal AFMAFM -- AtomicAtomique ForceForce MicroscopeMicroscope -- dataLes données
72
184000
3000
Ce sont de vraies données d'un Microscope Atomique
03:25
from my colleaguescollègues in the SolidSolide StateÉtat LightingÉclairage and EnergyÉnergie CenterCentre.
73
187000
3000
de mes collègues du Solid State Lighting and Energy Center
03:28
They'veIls ont discovereddécouvert a newNouveau bondliaison,
74
190000
2000
Ils ont découvert un nouveau lien,
03:30
a newNouveau materialMatériel for transparenttransparent solarsolaire cellscellules.
75
192000
3000
un nouveau matériau pour des panneaux solaires transparents.
03:33
We're flyingen volant throughpar 2,000 latticetreillis of atomsatomes --
76
195000
3000
Nous volons à travers 2000 treillis d'atomes --
03:36
oxygenoxygène, hydrogenhydrogène and zinczinc.
77
198000
2000
oxygène, hydrogène et zinc.
03:38
You viewvue the bondliaison in the triangleTriangle.
78
200000
3000
Vous voyez le lien dans le triangle.
03:41
It's fourquatre bluebleu zinczinc atomsatomes
79
203000
2000
Ce sont quatre atomes de zinc, bleus,
03:43
bondingcollage with one whiteblanc hydrogenhydrogène atomatome.
80
205000
3000
liés avec un atome d'hydrogène blanc.
03:46
You see the electronélectron flowcouler with the streamlineslignes de courant
81
208000
2000
Vous voyez l'électron flotter dans les flux
03:48
we as artistsartistes have generatedgénéré for the scientistsscientifiques.
82
210000
3000
que nous, les artistes, avons généré pour les scientifiques.
03:51
This is allowingen permettant them to find the bondingcollage nodesnœuds in any latticetreillis of atomsatomes.
83
213000
3000
Ceci leur permet de trouver les nœuds de liaison dans un treillis d'atomes.
03:54
We think it makesfait du a beautifulbeau structuralde construction artart.
84
216000
3000
Nous pensons que cela crée un art structurel très beau.
03:57
The sounddu son that you're hearingaudition are the actualréel
85
219000
2000
Le son que vous entendez est en fait
03:59
emissionémissions spectrumsspectres of these atomsatomes.
86
221000
2000
le spectre d'émission de ces atomes.
04:01
We'veNous avons mappedmappé them into the audiol'audio domaindomaine,
87
223000
2000
Nous les avons transposés en sons.
04:03
so they're singingen chantant to you.
88
225000
2000
Ils chantent pour vous.
04:05
OxygenOxygène, hydrogenhydrogène and zinczinc have theirleur ownposséder signatureSignature.
89
227000
3000
Oxygène, hydrogène et zinc ont leur propre signature.
04:08
We're going to actuallyréellement movebouge toi even furtherplus loin down
90
230000
3000
Nous allons descendre encore
04:11
as we go from this latticetreillis of atomsatomes
91
233000
3000
du treillis d'atomes
04:14
to one singleunique hydrogenhydrogène atomatome.
92
236000
3000
jusqu'à l'atome d'hydrogène lui-même.
04:17
We're workingtravail with our physicistphysicien colleaguescollègues
93
239000
2000
Nous travaillons avec nos collègues physiciens
04:19
that have givendonné us the mathematicalmathématique calculationscalculs
94
241000
3000
qui nous ont fourni les calculs mathématiques
04:22
of the n-dimensionaln-dimensionnel SchrSchrödingerDinger equationéquation in time.
95
244000
4000
de l'équation temporalo-dépendante de Schrödinger en 3D
04:26
What you're seeingvoyant here right now is a superpositionsuperposition of an electronélectron
96
248000
3000
Ce que vous voyez là est une superposition d'un électron
04:29
in the lowerinférieur threeTrois orbitalsorbitales of a hydrogenhydrogène atomatome.
97
251000
3000
dans les trois orbites basses d'un atome d'hydrogène.
04:32
You're actuallyréellement hearingaudition and seeingvoyant the electronélectron flowcouler with the lineslignes.
98
254000
4000
Vous entendez et voyez l'électron flotter avec les lignes.
04:36
The whiteblanc dotspoints are the probabilityprobabilité wavevague
99
258000
2000
Les points blancs représentent la courbe de probabilité
04:38
that will showmontrer you where the electronélectron is
100
260000
2000
qui vous montre où se trouve l'électron
04:40
in any givendonné pointpoint of time and spaceespace
101
262000
2000
en n'importe quel point du temps et de l'espace
04:42
in this particularparticulier three-orbitaltrois-orbital configurationConfiguration.
102
264000
4000
dans cette configuration à trois orbites.
04:46
In a minuteminute we're going to movebouge toi to a two-orbitaldeux orbitales configurationConfiguration,
103
268000
4000
Dans une minute, nous passerons à une configuration à deux orbites.
04:50
and you're going to noticeremarquer a pulsing"pulsé".
104
272000
2000
Vous allez remarquer une pulsation.
04:52
And you're going to hearentendre an undulationondulation betweenentre the sounddu son.
105
274000
3000
Vous entendrez une ondulation au milieu du son.
04:55
This is actuallyréellement a lightlumière emitterémetteur.
106
277000
2000
Ceci est un émetteur de lumière.
04:57
As the sounddu son startsdéparts to pulseimpulsion and contractContrat,
107
279000
3000
Au moment où le son commence à pulser et à se contracter,
05:00
our physicistsphysiciens can tell when a photonPhoton is going to be emittedémis.
108
282000
3000
nos physiciens peuvent dire quand un proton est sur le point d'être émis.
05:03
They're startingdépart to find newNouveau mathematicalmathématique structuresles structures
109
285000
4000
Ils commencent à trouver de nouvelles structures mathématiques
05:07
in these calculationscalculs.
110
289000
2000
dans ces calculs.
05:09
And they're understandingcompréhension more about quantumquantum mathematicsmathématiques.
111
291000
3000
Et ils en comprennent plus sur les mathématiques quantiques.
05:12
We're going to movebouge toi even furtherplus loin down,
112
294000
3000
Nous allons encore descendre,
05:15
and go to one singleunique electronélectron spintourner.
113
297000
4000
pour aller au niveau du spin d'un seul électron.
05:19
This will be the finalfinal projectprojet that I showmontrer you.
114
301000
3000
Ceci sera le dernier projet présenté ici.
05:22
Our colleaguescollègues in the CenterCentre for QuantumQuantique ComputationCalcul
115
304000
2000
Nos collègues du Centre de Calcul Quantique
05:24
and SpintronicsSpintronique are actuallyréellement measuringmesure with theirleur laserslasers
116
306000
4000
et de Spintronique, mesure en fait avec leurs lasers
05:28
decoherencedécohérence in a singleunique electronélectron spintourner.
117
310000
3000
la décohérence du spin d'un seul électron.
05:31
We'veNous avons takenpris this informationinformation and we'venous avons
118
313000
2000
Nous avons pris cette information et en avons
05:33
madefabriqué a mathematicalmathématique modelmaquette out of it.
119
315000
2000
créé un modèle mathématique.
05:35
You're actuallyréellement seeingvoyant and hearingaudition
120
317000
2000
Vous êtes en train de voir et d'entendre
05:37
quantumquantum informationinformation flowcouler.
121
319000
2000
un flux d'information quantique.
05:39
This is very importantimportant for the nextprochain stepétape in simulatingsimulant
122
321000
3000
Ceci est très important pour la prochain étape de la simulation
05:42
quantumquantum computersdes ordinateurs and informationinformation technologyLa technologie.
123
324000
3000
d'ordinateurs quantiques.
05:45
So these briefbref examplesexemples that I've shownmontré you
124
327000
4000
Ces quelques exemples que je vous ai montrés
05:49
give you an ideaidée of the kindgentil of work that we're doing
125
331000
3000
vous donnent une idée du type de travail que nous faisons
05:52
at the UniversityUniversité of CaliforniaCalifornie, SantaSanta BarbaraBarbara,
126
334000
2000
à l'Université de Santa Barbara, en Californie,
05:54
to bringapporter togetherensemble, artsles arts, sciencescience
127
336000
3000
pour rassembler les arts, les sciences,
05:57
and engineeringingénierie
128
339000
3000
et l'ingénierie,
06:00
into a newNouveau ageâge of mathmath, sciencescience and artart.
129
342000
3000
et les faire entrer dans un nouvel âge.
06:03
We hopeespérer that all of you will come to see the AlloSphereAlloSphere.
130
345000
3000
Nous espérons que vous viendrez tous voir l'AlloSphere.
06:06
InspireInspirer us to think of newNouveau waysfaçons that we can use
131
348000
4000
Venez nous inspirer de nouvelles manières d'utiliser
06:10
this uniqueunique instrumentinstrument that we'venous avons createdcréé at SantaSanta BarbaraBarbara.
132
352000
4000
cet instrument unique que nous avons créé à Santa Barbara.
06:14
Thank you very much.
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356000
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Merci beaucoup.
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Translated by eric vautier
Reviewed by Regina Saphier

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ABOUT THE SPEAKER
JoAnn Kuchera-Morin - Composer
Composer JoAnn Kuchera-Morin is the director of the Center for Research in Electronic Art Technology (CREATE) at UC Santa Barbara.

Why you should listen

Composer JoAnn Kuchera-Morin works on  the Allosphere, one of the largest scientific and artistic instruments in the world. Based at UCSB, the Allosphere and its 3D immersive theater maps complex data in time and space. Kuchera-Morin founded the Center for Research in Electronic Art Technology (CREATE) and has been the director since its birth in 1986. In 2000 she began work on a Digital Media Center within the California NanoSystems Institute at Santa Barbara. Her fascinations include gestural interfaces for performance and the expression of complex data in nontraditional forms.

Hew own music explores the boundaries of electric/acoustic instrumentation, welcoming digital players into the ensemble in works such as Concerto For Clarinet and Clarinets, a composition for solo clarinet and computer-generated tape.

More profile about the speaker
JoAnn Kuchera-Morin | Speaker | TED.com