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 predstavlja AlloSferu

Filmed:
728,865 views

JoAnn Kuchera-Morin predstavlja AlloSferu, potpuno nov način za pregled i interpetaciju znanstvenih podataka, potpuno u boji sa surround zvukom unutar masivne metalne sfere. Zaronite u mozak, osjetite elektron kako se okreće, poslušajte glazbu elemenata...
- Composer
Composer JoAnn Kuchera-Morin is the director of the Center for Research in Electronic Art Technology (CREATE) at UC Santa Barbara. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:18
The AlloSphereAlloSphere: it's a three-storyDivna metalmetal spheresfera
0
0
3000
AlloSfera. To je metalna sfera na tri kata
00:21
in an echo-freebez eho chamberkomora.
1
3000
2000
u komori koja nema odjeka.
00:23
Think of the AlloSphereAlloSphere as a largeveliki,
2
5000
2000
Smatrajte AlloSferu velikim,
00:25
dynamicallydinamički varyingrazličitih digitaldigitalni microscopemikroskopom
3
7000
3000
dinamičkim varirajućim digitalnim mikroskopom
00:28
that's connectedpovezan to a supercomputersuperračunalo.
4
10000
2000
koji je povezan sa super računalom.
00:30
20 researchersistraživači can standstajati on a bridgemost
5
12000
3000
20 istraživača može stajati na mostu
00:33
suspendedsuspendiran insideiznutra of the spheresfera, and be
6
15000
2000
koji je obješen unutar sfere, i biti
00:35
completelypotpuno immerseduronjen in theirnjihov datapodaci.
7
17000
2000
potpuno uronjeni u svoje podatke.
00:37
ImagineZamislite if a teamtim of physicistsfizičari
8
19000
2000
Zamislite da tim fizičara
00:39
could standstajati insideiznutra of an atomatom
9
21000
3000
može stajati unutar atoma
00:42
and watch and hearčuti electronselektroni spinzavrtiti.
10
24000
2000
i gledati i čuti elektrone kako se vrte.
00:44
ImagineZamislite if a groupskupina of sculptorskipari
11
26000
4000
Zamislite da skupina kipara
00:48
could be insideiznutra of a latticerešetkasti of atomsatomi
12
30000
3000
može biti unutar rešetke atoma
00:51
and sculptoblikuje with theirnjihov materialmaterijal.
13
33000
2000
i raditi sa svojim materijalom.
00:53
ImagineZamislite if a teamtim of surgeonskirurzi could flyletjeti
14
35000
2000
Zamislite da tim kirurga može poletjeti
00:55
into the brainmozak, as thoughiako it was a worldsvijet,
15
37000
3000
u mozak, kao da je svijet,
00:58
and see tissuestkiva as landscapeskrajolici,
16
40000
2000
i vidjeti tkiva kao krajobraze,
01:00
and hearčuti bloodkrv densitygustoća levelsrazina as musicglazba.
17
42000
3000
i čuti razine gustoće krvi kao glazbu.
01:03
This is some of the researchistraživanje that you're going to see
18
45000
2000
Ovo su neka od istraživanja koja ćete vidjeti
01:05
that we're undertakingpoduzetnik at the AlloSphereAlloSphere.
19
47000
2000
a koja činimo u AlloSferi.
01:07
But first a little bitbit about this groupskupina
20
49000
2000
Ali prvo nešto malo o ovoj grupi
01:09
of artistsizvođači, scientistsznanstvenici, and engineersinženjeri
21
51000
2000
umjetnika, znanstvenika, i inžinjera,
01:11
that are workingrad togetherzajedno.
22
53000
2000
koji rade zajedno.
01:13
I'm a composerkompozitor, orchestrally-trainedorchestrally obučeni,
23
55000
2000
Ja sam skladateljica, obučena za orkestralne skladbe,
01:15
and the inventorizumitelj of the AlloSphereAlloSphere.
24
57000
2000
i izumiteljica AlloSfere.
01:17
With my visualvidni artistumjetnik colleagueskolege, we mapkarta
25
59000
2000
S kolegama koji se bave vizualnom umjetnošću, mi mapiramo
01:19
complexkompleks mathematicalmatematički algorithmsalgoritmi that unfoldrazvijati in time and spaceprostor,
26
61000
3000
složene matematičke algoritme koji se otvaraju u vremenu i prostoru,
01:22
visuallyvizuelno and sonicallysonically.
27
64000
2000
vizualno i zvučno.
01:24
Our scientistnaučnik colleagueskolege are findingnalaz newnovi patternsobrasci
28
66000
2000
Naše kolege znanstvenici pronalaze nove uzorke
01:26
in the informationinformacija.
29
68000
2000
u informacijama.
01:28
And our engineeringinženjering colleagueskolege are makingizrađivanje
30
70000
2000
I naše kolege inžinjeri izrađuju
01:30
one of the largestnajveći dynamicallydinamički varyingrazličitih computersračunala in the worldsvijet
31
72000
4000
jedno od najvećih dinamičko varirajućih računala na svijetu
01:34
for this kindljubazan of datapodaci explorationistraživanje.
32
76000
2000
za ovu vrstu istraživanja podataka.
01:36
I'm going to flyletjeti you into fivepet researchistraživanje projectsprojekti
33
78000
3000
Poletjet ćete samnom u pet istraživačkih projekata
01:39
in the AlloSphereAlloSphere that are going to take you from
34
81000
2000
u AlloSferi koji će vas provesti od
01:41
biologicalbiološki macroscopicmakroskopski datapodaci
35
83000
2000
bioloških mikroskopskih podataka
01:43
all the way down to electronelektron spinzavrtiti.
36
85000
3000
sve do elektronske vrtnje.
01:46
This first projectprojekt is calledzvao the AlloBrainAlloBrain.
37
88000
3000
Prvi projekt smo nazvali AlloMozak.
01:49
And it's our attemptpokušaj to quantifyizmjeriti beautyljepota
38
91000
2000
I to je naš pokušaj mjerenja ljepote
01:51
by findingnalaz whichkoji regionsregije of the brainmozak
39
93000
2000
pronalaženjem koji dijelovi mozga
01:53
are interactiveinteraktivni while witnessingSvjedoci something beautifullijep.
40
95000
4000
su u interakciji kada svjedočimo nečem prekrasnom.
01:57
You're flyingleteći throughkroz the cortexkorteks of my colleague'skolega brainmozak.
41
99000
3000
Letite kroz koru mozga mog kolege.
02:00
Our narrativepripovijest here is realstvaran fMRIfMRI datapodaci
42
102000
3000
Naša pripovijetka ovdje su stvarni podatci magnetske rezonance
02:03
that's mappedmapiranje visuallyvizuelno and sonicallysonically.
43
105000
2000
koji su preslikani vizualno i zvučno.
02:05
The brainmozak now a worldsvijet that we can flyletjeti throughkroz and interactinterakcija with.
44
107000
4000
Mozak je sada svijet kroz koji možemo letjeti i biti s njim u interakciji.
02:09
You see 12 intelligentinteligentan computerračunalo agentsagenti,
45
111000
3000
Ovdje vidite 12 inteligentnih računalnih izvršitelja,
02:12
the little rectanglespravokutnika that are flyingleteći in the brainmozak with you.
46
114000
3000
malih pravokutnika koji lete kroz mozak s vama.
02:15
They're miningrudarstvo bloodkrv densitygustoća levelsrazina.
47
117000
2000
Oni istražuju razinu gustoće krvi.
02:17
And they're reportingizvještavanje them back to you sonicallysonically.
48
119000
3000
I izvještavaju vas zvučno o tim razinama.
02:20
HigherVeći densitygustoća levelsrazina mean
49
122000
2000
Gustoća više razine znači
02:22
more activityaktivnost in that pointtočka of the brainmozak.
50
124000
2000
veću aktivnost u tom predjelu mozga.
02:24
They're actuallyzapravo singingpjevanje these densitiesgustoće to you
51
126000
3000
Oni vam zapravo pjevaju o tim gustoćama
02:27
with higherviši pitchesparcela mappedmapiranje to higherviši densitiesgustoće.
52
129000
3000
s višom visinom tona pridruženom većim gustoćama.
02:30
We're now going to movepotez from realstvaran biologicalbiološki datapodaci
53
132000
3000
Sada ćemo se prebaciti sa stvarnih bioloških podataka
02:33
to biogenerativebiogenerative algorithmsalgoritmi that createstvoriti artificialUmjetna naturepriroda
54
135000
4000
na biogenerativne algoritme koji stvaraju umjetnu prirodu
02:37
in our nextSljedeći artisticumjetnički and scientificznanstvena installationmontaža.
55
139000
4000
u našoj sljedećoj umjetničkoj i znanstvenoj instalaciji.
02:41
In this artisticumjetnički and scientificznanstvena installationmontaža, biogenerativebiogenerative algorithmsalgoritmi
56
143000
4000
U ovoj umjetničkoj i znanstvenoj instalaciji, biogenerativni algoritmi
02:45
are helpingpomoć us to understandrazumjeti
57
147000
2000
nam pomažu razumijeti
02:47
self-generationvlastitom proizvodnjom and growthrast:
58
149000
2000
samo-generaciju i rast.
02:49
very importantvažno for simulationsimuliranje in the nanoscalednanoscaled sciencesznanosti.
59
151000
4000
Vrlo važno za simulaciju u nano-mjerljivim znanostima.
02:53
For artistsizvođači, we're makingizrađivanje newnovi worldssvjetovi
60
155000
2000
Za umjetnike, stvaramo nove svijetove
02:55
that we can uncoverotkriti and exploreistražiti.
61
157000
2000
koje možemo otkrivati i istraživati.
02:57
These generativegenerativan algorithmsalgoritmi growrasti over time,
62
159000
3000
Kako ovi generativni algoritmi rastu s vremenom,
03:00
and they interactinterakcija and communicatekomunicirati as a swarmRoj of insectsinsekata.
63
162000
3000
oni djeluju jedni na druge i komuniciraju poput roja insekata.
03:03
Our researchersistraživači are interactingu interakciji with this datapodaci
64
165000
2000
Naši istraživači su u interakciji s ovim podatcima
03:05
by injectinginjektiranje bacterialbakterijski codekodirati,
65
167000
2000
tako što ubrizgavaju bakterijske kodove,
03:07
whichkoji are computerračunalo programsprogrami,
66
169000
2000
koji su računalni programi,
03:09
that allowdopustiti these creaturesstvorenja to growrasti over time.
67
171000
4000
koji dozvoljavaju ovim bićima da rastu kako vrijeme prolazi.
03:13
We're going to movepotez now from the biologicalbiološki
68
175000
2000
Sada ćemo se maknuti od biološkog
03:15
and the macroscopicmakroskopski worldsvijet,
69
177000
2000
i makroskopskog svijeta,
03:17
down into the atomicatomski worldsvijet,
70
179000
2000
do atomskog svijeta,
03:19
as we flyletjeti into a latticerešetkasti of atomsatomi.
71
181000
3000
dok letimo u rešetku atoma.
03:22
This is realstvaran AFMAFM -- AtomicAtomski ForceSila MicroscopeMikroskopom -- datapodaci
72
184000
3000
Ovo je stvarni AFM, podatci iz atomski silnog mikroskopa
03:25
from my colleagueskolege in the SolidKruto tijelo StateDržava LightingRasvjeta and EnergyEnergije CenterCentar.
73
187000
3000
mojih kolega iz Centra za poluvodičku svjetlost i energiju.
03:28
They'veSu discoveredotkriven a newnovi bondveza,
74
190000
2000
Otkrili su novu vezu,
03:30
a newnovi materialmaterijal for transparenttransparentan solarsolarni cellsStanice.
75
192000
3000
novi materijal za prozirne solarne ćelije.
03:33
We're flyingleteći throughkroz 2,000 latticerešetkasti of atomsatomi --
76
195000
3000
Letimo kroz 2.000 rešetki atoma --
03:36
oxygenkisik, hydrogenvodik and zinccinkov.
77
198000
2000
kisik, vodik i cink.
03:38
You viewpogled the bondveza in the triangletrokut.
78
200000
3000
Vidite vezu u trokutu.
03:41
It's fourčetiri blueplava zinccinkov atomsatomi
79
203000
2000
To su četiri plava atoma cinka
03:43
bondingvezivanje with one whitebijela hydrogenvodik atomatom.
80
205000
3000
povezani s jednim bijelim atomom vodika.
03:46
You see the electronelektron flowteći with the streamlinesprirodan tok zračne struje
81
208000
2000
Vidite tijek elektrona uz crtu protjecanja
03:48
we as artistsizvođači have generatedgeneriran for the scientistsznanstvenici.
82
210000
3000
koju smo mi kao umjetnici stvorili za znanstvenike.
03:51
This is allowingomogućujući them to find the bondingvezivanje nodesčvorovi in any latticerešetkasti of atomsatomi.
83
213000
3000
Ovo im dozvoljava da pronađu vezujuće čvorove u bilo kojoj rešetki atoma.
03:54
We think it makesmarke a beautifullijep structuralstrukturalan artumjetnost.
84
216000
3000
Smatramo kako to čini predivnu strukturnu umjetnost.
03:57
The soundzvuk that you're hearingsluh are the actualstvaran
85
219000
2000
Zvukovi koje čujete su pravi
03:59
emissionemisija spectrumsspektrima of these atomsatomi.
86
221000
2000
emisijski spektri ovih atoma.
04:01
We'veMoramo mappedmapiranje them into the audiozvučni domaindomena,
87
223000
2000
Ucrtali smo ih u zvučnu domenu.
04:03
so they're singingpjevanje to you.
88
225000
2000
Tako da vam oni pjevaju.
04:05
OxygenKisik, hydrogenvodik and zinccinkov have theirnjihov ownvlastiti signaturepotpis.
89
227000
3000
Kisik, vodik i cink imaju vlastiti potpis.
04:08
We're going to actuallyzapravo movepotez even furtherunaprijediti down
90
230000
3000
Sada ćemo zapravo otići još dolje
04:11
as we go from this latticerešetkasti of atomsatomi
91
233000
3000
kako se krećemo od ove rešetke atoma
04:14
to one singlesingl hydrogenvodik atomatom.
92
236000
3000
do jednog atoma vodika.
04:17
We're workingrad with our physicistfizičar colleagueskolege
93
239000
2000
Radimo s našim kolegama fizičarima
04:19
that have givendan us the mathematicalmatematički calculationsizračuni
94
241000
3000
koji su nam dali matematičke kalkulacije
04:22
of the n-dimensionaln-dimenzionalni SchrSchrödingerDinger equationjednadžba in time.
95
244000
4000
[vremenski ovisne Schrödingerove jednadžbe u 3D].
04:26
What you're seeingvidim here right now is a superpositionsuperpozicije of an electronelektron
96
248000
3000
Ono što ovdje vidite je superpozicija elektrona
04:29
in the lowerdonji threetri orbitalsorbitale of a hydrogenvodik atomatom.
97
251000
3000
u tri niže orbitale atoma vodika.
04:32
You're actuallyzapravo hearingsluh and seeingvidim the electronelektron flowteći with the lineslinije.
98
254000
4000
Zapravo čujete i vidite tijek elektrona po ovim linijama.
04:36
The whitebijela dotstočkice are the probabilityvjerojatnost waveval
99
258000
2000
Bijele točke su val vjerojatnosti
04:38
that will showpokazati you where the electronelektron is
100
260000
2000
koji će vam pokazati gdje je elektron
04:40
in any givendan pointtočka of time and spaceprostor
101
262000
2000
u bilo kojoj danoj točci u prostoru i vremenu
04:42
in this particularposebno three-orbitaltri-orbitalna configurationKonfiguracija.
102
264000
4000
u ovoj konfiguraciji s tri orbitale.
04:46
In a minuteminuta we're going to movepotez to a two-orbitaldva orbitalna configurationKonfiguracija,
103
268000
4000
Za minutu ćemo se prebaciti na konfiguraciju s dvije orbitale.
04:50
and you're going to noticeobavijest a pulsingpulsiranje.
104
272000
2000
I primjetit ćete pulsiranje.
04:52
And you're going to hearčuti an undulationtalasanje betweenizmeđu the soundzvuk.
105
274000
3000
I čut ćete valjanje između zvukova.
04:55
This is actuallyzapravo a lightsvjetlo emitterodašiljač.
106
277000
2000
Ovo je zapravo svjetlosni odašiljač.
04:57
As the soundzvuk startspočinje to pulsepuls and contractugovor,
107
279000
3000
I kako zvuk pulsira i steže,
05:00
our physicistsfizičari can tell when a photonfoton is going to be emittedemitiraju.
108
282000
3000
naši fizičari mogu procijeniti kada će se foton ispustiti.
05:03
They're startingpolazeći to find newnovi mathematicalmatematički structuresstrukture
109
285000
4000
Pronalaze nove matematičke strukture
05:07
in these calculationsizračuni.
110
289000
2000
u ovim kalkulacijama.
05:09
And they're understandingrazumijevanje more about quantumkvantni mathematicsmatematika.
111
291000
3000
I sve više razumiju kvantnu matematiku.
05:12
We're going to movepotez even furtherunaprijediti down,
112
294000
3000
Sada ćemo otići još niže
05:15
and go to one singlesingl electronelektron spinzavrtiti.
113
297000
4000
i otići do vrtnje jednog elektrona.
05:19
This will be the finalkonačni projectprojekt that I showpokazati you.
114
301000
3000
Ovo je zadnji projekt koji ću vam pokazati.
05:22
Our colleagueskolege in the CenterCentar for QuantumKvantna ComputationProračun
115
304000
2000
Naši suradnici u Centru za kvantne izračune
05:24
and SpintronicsSpintronics are actuallyzapravo measuringmjerenje with theirnjihov laserslaseri
116
306000
4000
i proučavanje vrtnje, zapravo mjere svojim laserima
05:28
decoherencedecoherence in a singlesingl electronelektron spinzavrtiti.
117
310000
3000
dekoherenciju u vrtnji jednog elektrona.
05:31
We'veMoramo takenpoduzete this informationinformacija and we'veimamo
118
313000
2000
Uzeli smo ove informacije i
05:33
madenapravljen a mathematicalmatematički modelmodel out of it.
119
315000
2000
izradili smo matematički model od njih.
05:35
You're actuallyzapravo seeingvidim and hearingsluh
120
317000
2000
Zapravo vidite i čujete
05:37
quantumkvantni informationinformacija flowteći.
121
319000
2000
kvantni tijek informacija.
05:39
This is very importantvažno for the nextSljedeći stepkorak in simulatingsimulacijom
122
321000
3000
Ovo je vrlo važno za sljedeći korak u simulaciji
05:42
quantumkvantni computersračunala and informationinformacija technologytehnologija.
123
324000
3000
kvantnih računala i informacijske tehnologije.
05:45
So these briefkratak examplesprimjeri that I've shownprikazan you
124
327000
4000
Tako da ovi kratki primjeri koje sam vam pokazala
05:49
give you an ideaideja of the kindljubazan of work that we're doing
125
331000
3000
daju ideju o tome što radimo
05:52
at the UniversitySveučilište of CaliforniaCalifornia, SantaDjed Mraz BarbaraBarbara,
126
334000
2000
na Kalifornijskom sveučilištu u Santa Barbari,
05:54
to bringdonijeti togetherzajedno, artsumjetnost, scienceznanost
127
336000
3000
kako bismo povezali umjetnost, znanost,
05:57
and engineeringinženjering
128
339000
3000
i inženjerstvo,
06:00
into a newnovi agedob of mathmatematika, scienceznanost and artumjetnost.
129
342000
3000
u novo doba matematike, znanosti i umjetnosti.
06:03
We hopenada that all of you will come to see the AlloSphereAlloSphere.
130
345000
3000
Nadamo se kako ćete svi vi doći i vidjeti AlloSferu.
06:06
InspirePotaknuti us to think of newnovi waysnačine that we can use
131
348000
4000
Nadahnite nas kako bismo smislili nove načine kako koristiti
06:10
this uniquejedinstvena instrumentinstrument that we'veimamo createdstvorio at SantaDjed Mraz BarbaraBarbara.
132
352000
4000
ovaj jedinstven instrument koji smo stvorili u Santa Barbari.
06:14
Thank you very much.
133
356000
2000
Hvala vam puno.
06:16
(ApplausePljesak)
134
358000
6000
(Pljesak)

▲Back to top

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