Bildergalerie: Wissenschaft trifft Kunst



Princeton Universität Jahresausstellung Kunst der Wissenschaft untersucht das Zusammenspiel zwischen Wissenschaft und Kunst, mit jedem Stück in der Ausstellung enthüllt die Momente der Entdeckung wird was Sie wahrnehmen, plötzlich mehr als die Summe seiner Teile. Im Jahr 2011 wurden im fünften Jahr des Wettbewerbs, 168 Kunstwerke aus 20 Fakultäten mit 56 Werke für die Ausstellung, jeder soll das diesjährige Thema des "intelligent Design." passen eingereicht (Oben gezeigt, ein Image erstellt aus einem Modell zur Veranschaulichung der Auflösungen von Magnetfeld der Erde, diese Polarität Umkehrungen mehrmals in den vergangenen 160 Millionen Jahren stattgefunden haben.)


Zweiten Stelle hängenbleiben, ein Bild von einem Baum in kleinere rechteckige Stücke schneiden. "Im Rahmen meiner Recherche ich intelligente Bild Zersetzung Algorithmen, dass Spalte entwerfe ein Bild in gewissermaßen Sub-Bilder, die am besten wichtige Bildaufbau erfasst," sagte Zhen James Xiang in einer Erklärung. "Natürliche Bilder haben Struktur." Diese Struktur zu verstehen und in der Lage, ein Bild in einer Weise, die diese Struktur respektiert zu zerlegen ist ein wichtiger Aspekt der computergestützten Bildverarbeitung."

Um die Funktionsweise Xiangs Zersetzung Algorithmus zu visualisieren, entwickelte er Computercode, die daraus resultierenden dyadische Struktur anzeigt. Das Eingangsbild wurde in lokalen rechteckige Stücke in einer Weise, die sorgfältig entworfen, um eine nützliche globale Optimalität zu erreichen automatisch gekürzt.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine partielle Zersetzung des das Eingangsbild gezeigt, erinnert uns an die Inspirationen, die wir aus der Natur erhalten: Harmonie zwischen Teilung und Einheit erforderlich ist, sagte Xiang.


Planeten bilden von Koagulation von kleinen festen Partikel (Staub) in einer gasförmigen protoplanetaren Scheibe, dass Wachstum über 40 Größenordnungen Partikel Masse. Eine entscheidende Phase in der Planetenentstehung geht es darum Kilometer großen Planetesimalen aus Kieselsteinen Millimeter bis Zentimeter Größe. Dieses Bild veranschaulicht diesen Prozess: aerodynamische Wechselwirkungen zwischen Gas und die Kieselsteine sammeln Letzteres sehr dichte Klumpen (helle Regionen), fast als ob durch Design. Im Gegenzug werden diese Klumpen Planetesimalen, die Bausteine der Planeten.


Arsen Sulfid aufgelöst in einer Lösung zeigt bunte Zufallsmuster nachdem er Spin-beschichtet und gebacken auf einem Objektträger mit Chrom-verdampft.


Dies ist ein Detail eines Immunfluoreszenz-Bildes von der Oberfläche der Lunge eines Embryos Bartagame (Pogona Vitticeps). Kerne sind rot gefärbt und die Aktin-Zytoskelett, das Zelle Bewegung hilft, ist grün gefärbt. Das Bild zeigt eine verschachtelte Hierarchie von Rohren für effektiven Gasaustausch, die im Embryo entwickelt, noch bevor das Tier Luft atmet ausgelegt.


Piezoelektrische Nanostrukturen, oder diejenigen, die eine elektrische Ladung, wenn eine mechanische Beanspruchung zu produzieren, wie quetschen oder Strecken, gilt eine saubere alternative Energiequelle bieten könnte. Die Kristallstrukturen in diesem Bild entstanden, als das Material unter hoher Temperatur und Druck gestellt wurde.


Diese vertikale Schnittbilder von Embryonen von der gemeinsamen Fruchtfliege (Drosophila Melanogaster) sind mit Antikörpern gefärbt, um Moleküle zu visualisieren, die den Embryo in drei Gewebetypen unterteilen: Haut, Muskeln und Nervensystem.

Solche Bilder zu erhalten ist eine technische Herausforderung, da es erfordert, aufrechte Positionierung eines winzigen Embryos, die wie eine Ellipse und nur einen halben Millimeter lange geprägt ist.

In Zusammenarbeit mit Lu-Lab an der Georgia Tech haben Wissenschaftler der Princeton entwickelt eine Vorrichtung, um einzuschließen und eine große Anzahl von Embryonen vertikal auszurichten. Die Technik kann verwendet werden, um die Embryonen zu studieren und schließlich, um die Prozesse zu verstehen, die die Entwicklung des Embryos zu fahren.


Eine simulierte Facettenauge Ansicht zeigt, wie eine große Spangled Fritillary Butterfly ein weiterer großer Spangled Fritillary Butterfly aus unterschiedlichen Entfernungen (oben) sieht — (von oben links nach rechts) 14,1 Metern (4,3), 6,9 ft (2,1 m), 3,9 ft (1.2 m), 2,3 ft (0,71 m), 1,2 ft (0,38 m), und schließlich das größte Bild sehen Sie oben rechts, in einer Entfernung von nur 0,59 ft (0,18 m oder 18 Zentimeter).

Unten links ist eine simulierte Ansicht auf nur (7 cm) im Vergleich mit dem ursprünglichen Foto (rechts). Zu 18 Zentimetern eine auffallende Erscheinung auftritt: bewegt sich das "Auge" oder das Thema leicht, große Teile des Sichtfeldes scheinen zu blinken zwischen allen Orange und schwarz. Es kann sein, dass mehr als Zufall, dass 18 Zentimeter über den typischen Balz Abstand für diese Spezies ist.


Simulierte schwarze Loch Abfluss angetrieben durch Magnetfelder, die Angelegenheit Einfall in das Loch zu behindern. Der schwarze Punkt in der Mitte zeigt den schwarze Loch Horizont; graue Linien zeigen Angelegenheit rationalisiert; rote Linien zeigen die magnetischen Feldlinien; und grüne Linien zeigen die Grenze zwischen Zufluss und Abfluss.


Dieses Bild ist eine Visualisierung der 150 Fische (Notemigonus Crysoleucas) freischwimmend in einem flachen 2,1 x 1,2 Meter Tank. Es zeigt die aufgezeichneten Position des Körpers und Augen von jeder Fisch in der Schule für ein Frame des Videos.

Überlagert ist eine zweidimensionale Annäherung an das Sichtfeld für jedes Auge von jeder Fisch, gezeigt, wie weiße Strahlen nach außen vom Auge werfen. Strahlen werden beendet, wenn sie mit einer anderen Person oder die Grenze der Arena kollidieren.

Diese grobe Schätzung dessen, was jeder Fisch von seinem Aussichtspunkt in der Schule sehen kann ist hilfreich für bestimmen, welche Informationen ein Individuum hat seinen Nachbarn und die Umwelt zu einem bestimmten Zeitpunkt. Dadurch wiederum Wissenschaftler studieren, wie Informationen über eine Anregung, wie ein Raubtier oder Lebensmittel, durch eine Gruppe, ändern der Konfiguration der Gruppe selbst verbreiten kann.

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