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 oprowadza po AlloSferze

Filmed:
728,865 views

JoAnn Kuchera-Morin demonstruje AlloSferę, całkowicie nowe narzędzie służące do prezentacji i interpretacji danych naukowych, obrazowanych za pomocą feeri barw i dźwięku przestrzennego, wewnątrz ogromnej kuli z metalu. Zanurkujmy w mózg, poczujmy spin elektronu, posłuchajmy muzyki pierwiastków...
- 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-storytrzy piętrowy metalmetal spherekula
0
0
3000
AlloSfera - trzypiętrowa kula z metalu
00:21
in an echo-freebez efektu echa chamberizba.
1
3000
2000
w pomieszczeniu bezpogłosowym.
00:23
Think of the AlloSphereAlloSphere as a largeduży,
2
5000
2000
Można ją sobie wyobrazić
00:25
dynamicallydynamicznie varyingróżnicowanie digitalcyfrowy microscopemikroskopu
3
7000
3000
jako dynamiczny mikroskop cyfrowy
00:28
that's connectedpołączony to a supercomputersuperkomputer.
4
10000
2000
podłączony do superkomputera.
00:30
20 researchersnaukowcy can standstoisko on a bridgemost
5
12000
3000
Zawieszony w niej mostek mieści do 20 badaczy,
00:33
suspendedzawieszone insidewewnątrz of the spherekula, and be
6
15000
2000
Zawieszony w niej mostek mieści do 20 badaczy,
00:35
completelycałkowicie immersedzanurzony in theirich datadane.
7
17000
2000
kompletnie zanurzonych w danych.
00:37
ImagineWyobraź sobie if a teamzespół of physicistsfizycy
8
19000
2000
Wyobraźcie sobie zespół fizyków,
00:39
could standstoisko insidewewnątrz of an atomatom
9
21000
3000
stojących w środku atomu, słyszących i obserwujących
00:42
and watch and hearsłyszeć electronselektrony spinspin.
10
24000
2000
spin elektronów.
00:44
ImagineWyobraź sobie if a groupGrupa of sculptorsrzeźbiarze
11
26000
4000
Wyobraźcie sobie, że zespół rzeźbiarzy,
00:48
could be insidewewnątrz of a latticekraty of atomsatomy
12
30000
3000
zanurzony w sieci atomów, wykorzystuje je jako tworzywo artystyczne.
00:51
and sculptSculpt with theirich materialmateriał.
13
33000
2000
zanurzony w sieci atomów, wykorzystuje je jako tworzywo artystyczne.
00:53
ImagineWyobraź sobie if a teamzespół of surgeonsChirurdzy could flylatać
14
35000
2000
Wyobraźcie sobie chirurgów,
00:55
into the brainmózg, as thoughchociaż it was a worldświat,
15
37000
3000
lecących poprzez mózg, jak przez inny świat,
00:58
and see tissuestkanki as landscapeskrajobrazy,
16
40000
2000
gdzie krajobraz to tkanki,
01:00
and hearsłyszeć bloodkrew densitygęstość levelspoziomy as musicmuzyka.
17
42000
3000
a poziomy gęstości krwi obrazuje muzyka.
01:03
This is some of the researchBadania that you're going to see
18
45000
2000
To niektóre z zastosowań, nad którymi pracujemy.
01:05
that we're undertakingPrzedsiębiorstwo at the AlloSphereAlloSphere.
19
47000
2000
To niektóre z zastosowań, nad którymi pracujemy.
01:07
But first a little bitkawałek about this groupGrupa
20
49000
2000
Ale najpierw opowiem
01:09
of artistsartyści, scientistsnaukowcy, and engineersinżynierowie
21
51000
2000
o naszym zespole artystów, naukowców i inżynierów.
01:11
that are workingpracujący togetherRazem.
22
53000
2000
o naszym zespole artystów, naukowców i inżynierów.
01:13
I'm a composerkompozytor, orchestrally-trainedorchestrally przeszkoleni,
23
55000
2000
Ja jestem dyrygentką, wynalazczynią AlloSfery.
01:15
and the inventorwynalazca of the AlloSphereAlloSphere.
24
57000
2000
Ja jestem dyrygentką, wynalazczynią AlloSfery.
01:17
With my visualwizualny artistartysta colleagueskoledzy, we mapmapa
25
59000
2000
Razem z grafikami obrazujemy
01:19
complexzłożony mathematicalmatematyczny algorithmsalgorytmy that unfoldRozłóż in time and spaceprzestrzeń,
26
61000
3000
wizualnie i dźwiękowo złożone algorytmy, rozwijające się
01:22
visuallynaocznie and sonicallydźwiękowo.
27
64000
2000
w czasie i w przestrzeni.
01:24
Our scientistnaukowiec colleagueskoledzy are findingodkrycie newNowy patternswzorce
28
66000
2000
Naukowcy znajdują w tych danych nowe prawidłowości.
01:26
in the informationInformacja.
29
68000
2000
Naukowcy znajdują w tych danych nowe prawidłowości.
01:28
And our engineeringInżynieria colleagueskoledzy are makingzrobienie
30
70000
2000
A koledzy-inżynierzy opracowują
01:30
one of the largestNajwiększa dynamicallydynamicznie varyingróżnicowanie computerskomputery in the worldświat
31
72000
4000
jeden z największych na świecie komputerów przystosowanych
01:34
for this kinduprzejmy of datadane explorationbadanie.
32
76000
2000
do takiego badania danych.
01:36
I'm going to flylatać you into fivepięć researchBadania projectsprojektowanie
33
78000
3000
Zobaczymy 5 projektów badawczych AlloSfery,
01:39
in the AlloSphereAlloSphere that are going to take you from
34
81000
2000
od makroskopowych danych biologicznych,
01:41
biologicalbiologiczny macroscopicmakroskopowe datadane
35
83000
2000
od makroskopowych danych biologicznych,
01:43
all the way down to electronelektron spinspin.
36
85000
3000
po spin elektronu.
01:46
This first projectprojekt is callednazywa the AlloBrainAlloBrain.
37
88000
3000
Pierwszy projekt to AlloMózg.
01:49
And it's our attemptpróba to quantifyokreślić ilościowo beautypiękno
38
91000
2000
Próbujemy ująć piękno matematycznie, badając,
01:51
by findingodkrycie whichktóry regionsregiony of the brainmózg
39
93000
2000
Próbujemy ująć piękno matematycznie, badając,
01:53
are interactiveinteraktywny while witnessingświadkami something beautifulpiękny.
40
95000
4000
które obszary mózgu uczestniczą w percepcji piękna.
01:57
You're flyinglatający throughprzez the cortexkora of my colleague'skolegi brainmózg.
41
99000
3000
Lecimy przez korę mózgu mojego kolegi.
02:00
Our narrativenarracja here is realreal fMRIfMRI datadane
42
102000
3000
Narracja to dane z funkcjonalnego rezonansu magnetycznego,
02:03
that's mappedmapowane visuallynaocznie and sonicallydźwiękowo.
43
105000
2000
obrazowane wizualnie i dźwiękowo.
02:05
The brainmózg now a worldświat that we can flylatać throughprzez and interactoddziaływać with.
44
107000
4000
Mózg staje się interaktywnym światem, przez który lecimy.
02:09
You see 12 intelligentinteligentny computerkomputer agentsagentów,
45
111000
3000
Widzimy 12 inteligentnych agentów komputerowych
02:12
the little rectanglesprostokąty that are flyinglatający in the brainmózg with you.
46
114000
3000
w postaci towarzyszących nam prostopadłościanów.
02:15
They're mininggórnictwo bloodkrew densitygęstość levelspoziomy.
47
117000
2000
Odczytują poziomy gęstości krwi
02:17
And they're reportingraportowanie them back to you sonicallydźwiękowo.
48
119000
3000
i informują o nich dźwiękowo.
02:20
HigherWyższe densitygęstość levelspoziomy mean
49
122000
2000
Wzrost gęstości w danym miejscu
02:22
more activityczynność in that pointpunkt of the brainmózg.
50
124000
2000
oznacza wzrost aktywności mózgowej.
02:24
They're actuallytak właściwie singingśpiewanie these densitiesgęstości to you
51
126000
3000
Agenty dosłownie wyśpiewują te gęstości.
02:27
with higherwyższy pitchesStanowiska kempingowe mappedmapowane to higherwyższy densitiesgęstości.
52
129000
3000
Im wyższy ton, tym większa gęstość.
02:30
We're now going to moveruszaj się from realreal biologicalbiologiczny datadane
53
132000
3000
Przejdźmy od rzeczywistych danych biologicznych
02:33
to biogenerativebiogeneratywnych algorithmsalgorytmy that createStwórz artificialsztuczny natureNatura
54
135000
4000
do algorytmów biogeneratywnych, tworzących sztuczną przyrodę
02:37
in our nextNastępny artisticartystyczny and scientificnaukowy installationinstalacja.
55
139000
4000
w innej instalacji artystyczno-naukowej.
02:41
In this artisticartystyczny and scientificnaukowy installationinstalacja, biogenerativebiogeneratywnych algorithmsalgorytmy
56
143000
4000
Tutaj algorytmy biogeneratywne pomagają zrozumieć
02:45
are helpingporcja jedzenia us to understandzrozumieć
57
147000
2000
powstawanie i rozwój.
02:47
self-generationsamodzielnego wytwarzania and growthwzrost:
58
149000
2000
powstawanie i rozwój.
02:49
very importantważny for simulationsymulacja in the nanoscalednanoscaled sciencesnauki.
59
151000
4000
To istotne w symulacjach naukowych w skali nano.
02:53
For artistsartyści, we're makingzrobienie newNowy worldsświaty
60
155000
2000
Artyści natomiast otrzymują
02:55
that we can uncoverodkryć and explorebadać.
61
157000
2000
nowe światy do zbadania.
02:57
These generativegeneratywny algorithmsalgorytmy growrosnąć over time,
62
159000
3000
Z czasem w rozwoju takich algorytmów
03:00
and they interactoddziaływać and communicatekomunikować się as a swarmRój of insectsowady.
63
162000
3000
pojawiają się interakcje i komunikacja, jak w roju owadów.
03:03
Our researchersnaukowcy are interactinginterakcja with this datadane
64
165000
2000
Nasi badacze oddziałują na te dane,
03:05
by injectingwstrzykiwanie bacterialbakteryjny codekod,
65
167000
2000
Nasi badacze oddziałują na te dane,
03:07
whichktóry are computerkomputer programsprogramy,
66
169000
2000
dodając programy bakteryjne,
03:09
that allowdopuszczać these creaturesstworzenia to growrosnąć over time.
67
171000
4000
które umożliwiają stopniowy rozwój takich stworzeń.
03:13
We're going to moveruszaj się now from the biologicalbiologiczny
68
175000
2000
Przejdźmy ze świata makroskopowego, świata biologii,
03:15
and the macroscopicmakroskopowe worldświat,
69
177000
2000
Przejdźmy ze świata makroskopowego, świata biologii,
03:17
down into the atomicatomowy worldświat,
70
179000
2000
w świat atomów.
03:19
as we flylatać into a latticekraty of atomsatomy.
71
181000
3000
Lecimy w sieć atomową.
03:22
This is realreal AFMAFM -- AtomicAtomowej ForceŻycie MicroscopeMikroskopu -- datadane
72
184000
3000
To rzeczywiste dane z mikroskopu sił atomowych,
03:25
from my colleagueskoledzy in the SolidStałe StatePaństwa LightingOświetlenie and EnergyEnergii CenterCentrum.
73
187000
3000
z Centrum Iluminacji i Energii Ciała Stałego (SSLEC),
03:28
They'veThey've discoveredodkryty a newNowy bondwięź,
74
190000
2000
gdzie odkryto nowe wiązanie, nowe tworzywo,
03:30
a newNowy materialmateriał for transparentprzezroczysty solarsłoneczny cellskomórki.
75
192000
3000
z którego powstaną przezroczyste ogniwa słoneczne.
03:33
We're flyinglatający throughprzez 2,000 latticekraty of atomsatomy --
76
195000
3000
To sieć przestrzenna z 2000 atomów
03:36
oxygentlen, hydrogenwodór and zinccynk.
77
198000
2000
tlenu, wodoru i cynku.
03:38
You viewwidok the bondwięź in the triangletrójkąt.
78
200000
3000
Widzimy wiązanie w trójkącie.
03:41
It's fourcztery blueniebieski zinccynk atomsatomy
79
203000
2000
4 niebieskie atomy cynku
03:43
bondingklejenie with one whitebiały hydrogenwodór atomatom.
80
205000
3000
wiążą się z 1 białym atomem wodoru.
03:46
You see the electronelektron flowpływ with the streamlinesusprawnia
81
208000
2000
Widzimy przepływ elektronów,
03:48
we as artistsartyści have generatedwygenerowany for the scientistsnaukowcy.
82
210000
3000
w oprawie dodanej przez artystów.
03:51
This is allowingpozwalać them to find the bondingklejenie nodeswęzły in any latticekraty of atomsatomy.
83
213000
3000
To pomaga znaleźć węzły w każdej sieci przestrzennej.
03:54
We think it makesczyni a beautifulpiękny structuralstrukturalny artsztuka.
84
216000
3000
Dla nas to piękna sztuka strukturalna.
03:57
The sounddźwięk that you're hearingprzesłuchanie are the actualrzeczywisty
85
219000
2000
Słyszymy widmo emisyjne tych atomów.
03:59
emissionemisji spectrumswidma of these atomsatomy.
86
221000
2000
Słyszymy widmo emisyjne tych atomów.
04:01
We'veMamy mappedmapowane them into the audioaudio domaindomena,
87
223000
2000
Zobrazowaliśmy je dźwiękowo.
04:03
so they're singingśpiewanie to you.
88
225000
2000
Śpiewają do was.
04:05
OxygenTlenu, hydrogenwodór and zinccynk have theirich ownwłasny signaturepodpis.
89
227000
3000
Tlen, wodór i cynk, każdy inaczej.
04:08
We're going to actuallytak właściwie moveruszaj się even furtherdalej down
90
230000
3000
Zejdziemy teraz jeszcze głębiej,
04:11
as we go from this latticekraty of atomsatomy
91
233000
3000
z sieci przestrzennej do pojedynczego atomu wodoru.
04:14
to one singlepojedynczy hydrogenwodór atomatom.
92
236000
3000
z sieci przestrzennej do pojedynczego atomu wodoru.
04:17
We're workingpracujący with our physicistfizyk colleagueskoledzy
93
239000
2000
Fizycy opracowali dla nas matematyczne przeliczenia
04:19
that have givendany us the mathematicalmatematyczny calculationsobliczenia
94
241000
3000
Fizycy opracowali dla nas matematyczne przeliczenia
04:22
of the n-dimensionaln wymiarowej SchrSchrödingerdinger equationrównanie in time.
95
244000
4000
zależnego od czasu równania Schrödingera w 3D.
04:26
What you're seeingwidzenie here right now is a superpositionsuperpozycji of an electronelektron
96
248000
3000
Teraz oglądamy superpozycję elektronu
04:29
in the lowerniższy threetrzy orbitalsorbitale of a hydrogenwodór atomatom.
97
251000
3000
w trzech najniższych orbitalach atomu wodoru.
04:32
You're actuallytak właściwie hearingprzesłuchanie and seeingwidzenie the electronelektron flowpływ with the lineskwestia.
98
254000
4000
Słyszymy i widzimy w liniach przepływ elektronów.
04:36
The whitebiały dotskropki are the probabilityprawdopodobieństwo wavefala
99
258000
2000
Białe plamy to fala prawdopodobieństwa,
04:38
that will showpokazać you where the electronelektron is
100
260000
2000
pokazująca położenie elektronu w czasie i przestrzeni
04:40
in any givendany pointpunkt of time and spaceprzestrzeń
101
262000
2000
pokazująca położenie elektronu w czasie i przestrzeni
04:42
in this particularszczególny three-orbitaltrzy orbital configurationKonfiguracja.
102
264000
4000
w konfiguracji przestrzennej tych 3 orbitali.
04:46
In a minutechwila we're going to moveruszaj się to a two-orbitaldwa orbital configurationKonfiguracja,
103
268000
4000
Za chwilę przejdziemy do konfiguracji dwóch orbitali.
04:50
and you're going to noticeogłoszenie a pulsingpulsujące.
104
272000
2000
Zobaczycie pulsowanie, pojawi się też falujący dźwięk.
04:52
And you're going to hearsłyszeć an undulationFalowanie betweenpomiędzy the sounddźwięk.
105
274000
3000
Zobaczycie pulsowanie, pojawi się też falujący dźwięk.
04:55
This is actuallytak właściwie a lightlekki emitteremiter.
106
277000
2000
To jest źródło światła.
04:57
As the sounddźwięk startszaczyna się to pulsepuls and contractkontrakt,
107
279000
3000
Słysząc pulsowanie dźwięku fizycy
05:00
our physicistsfizycy can tell when a photonfoton is going to be emittedemitowane.
108
282000
3000
przewidują moment emisji fotonu.
05:03
They're startingstartowy to find newNowy mathematicalmatematyczny structuresStruktury
109
285000
4000
Zaczynają znajdować w tych przeliczeniach nowe struktury matematyczne,
05:07
in these calculationsobliczenia.
110
289000
2000
Zaczynają znajdować w tych przeliczeniach nowe struktury matematyczne,
05:09
And they're understandingzrozumienie more about quantumkwant mathematicsmatematyka.
111
291000
3000
czynią odkrycia w dziedzinie matematyki kwantowej.
05:12
We're going to moveruszaj się even furtherdalej down,
112
294000
3000
Zejdziemy jeszcze niżej,
05:15
and go to one singlepojedynczy electronelektron spinspin.
113
297000
4000
do poziomu spinu pojedynczego elektronu.
05:19
This will be the finalfinał projectprojekt that I showpokazać you.
114
301000
3000
To ostatni z projektów, które zaprezentuję.
05:22
Our colleagueskoledzy in the CenterCentrum for QuantumQuantum ComputationObliczeń
115
304000
2000
Koledzy z Centrum Obliczeń Kwantowych i Spintroniki mierzą laserowo
05:24
and SpintronicsSpintroniki are actuallytak właściwie measuringzmierzenie with theirich laserslasery
116
306000
4000
Koledzy z Centrum Obliczeń Kwantowych i Spintroniki mierzą laserowo
05:28
decoherencedekoherencji in a singlepojedynczy electronelektron spinspin.
117
310000
3000
dekoherencję w obrębie spinu elektronu.
05:31
We'veMamy takenwzięty this informationInformacja and we'vemamy
118
313000
2000
Na podstawie tych danych stworzyliśmy model matematyczny.
05:33
madezrobiony a mathematicalmatematyczny modelModel out of it.
119
315000
2000
Na podstawie tych danych stworzyliśmy model matematyczny.
05:35
You're actuallytak właściwie seeingwidzenie and hearingprzesłuchanie
120
317000
2000
Dosłownie widzicie i słyszycie
05:37
quantumkwant informationInformacja flowpływ.
121
319000
2000
przepływ informacji kwantowej.
05:39
This is very importantważny for the nextNastępny stepkrok in simulatingSymulacja
122
321000
3000
To bardzo istotne w kontekście symulacji
05:42
quantumkwant computerskomputery and informationInformacja technologytechnologia.
123
324000
3000
komputerów i informatyki kwantowej.
05:45
So these briefkrótki examplesprzykłady that I've shownpokazane you
124
327000
4000
Te wybrane przykłady dają obraz tego,
05:49
give you an ideapomysł of the kinduprzejmy of work that we're doing
125
331000
3000
nad czym pracujemy na Uniwersytecie w Santa Barbara.
05:52
at the UniversityUniwersytet of CaliforniaCalifornia, SantaSanta BarbaraBarbara,
126
334000
2000
nad czym pracujemy na Uniwersytecie w Santa Barbara.
05:54
to bringprzynieść togetherRazem, artssztuka, sciencenauka
127
336000
3000
Chcemy połączyć sztukę, naukę i inżynierię,
05:57
and engineeringInżynieria
128
339000
3000
aby wyłoniła się z nich nowa era matematyki, nauki i sztuki.
06:00
into a newNowy agewiek of mathmatematyka, sciencenauka and artsztuka.
129
342000
3000
aby wyłoniła się z nich nowa era matematyki, nauki i sztuki.
06:03
We hopenadzieja that all of you will come to see the AlloSphereAlloSphere.
130
345000
3000
Mamy nadzieję, że wszyscy przyjdziecie obejrzeć AlloSferę
06:06
InspireInspirować us to think of newNowy wayssposoby that we can use
131
348000
4000
i zainspirujecie nas do opracowania nowych zastosowań
06:10
this uniquewyjątkowy instrumentinstrument that we'vemamy createdstworzony at SantaSanta BarbaraBarbara.
132
352000
4000
tego wyjątkowego instrumentu, który stworzyliśmy.
06:14
Thank you very much.
133
356000
2000
Dziękuję bardzo.
06:16
(ApplauseAplauz)
134
358000
6000
(Brawa)
Translated by Krystian Aparta
Reviewed by Przemysaw Baka

▲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