Skip to main content

Sonicules – Wizualizacja i sonifikacja procesu projektowania lekarstw na raka.

By 2 lipca, 20161 lutego, 2020art&science, audio, nowe media, sztuka współczesna, vvvv

Projekt sonifikacji i wizualizacji danych „Sonicules”, który na Uniwersytecie w Yorku poprowadzili dr Radek Rudnicki,  dr Jude Brereton i dr Paul Walton i Jakub Hader. To krok w stronę dodania dźwięku i sonifikacji jako narzędzia w procesie projektowania leku antyrakowego.
Działania miały na celu poszerzenie wiedzy na temat problemów związanych z dokowaniem molekuł oraz pokazanie, że pobudzanie dźwiękiem kolejnego zmysłu, jakim jest słuch, może okazać się pomocne, kiedy wzrok wprowadza w błąd.

Każdy zdaje sobie sprawę, że projektowanie lekarstw na raka to długi i skomplikowany proces. Aby lek był skuteczny, musi dokładnie wypełnić większą od siebie proteinę. W dużym skrócie to jak puzzle 3D, w których często nie widać, jak wyglądają elementy i kiedy są dopasowane. Naukowcy podczas pracy opierają się na wielu danych, takich jak energia cząsteczek, występowanie kolizji między nimi, kształt itp. Finalnie to jakość dopasowania tych cząsteczek decyduje o skuteczności leku.

image1

Jednym z elementów „Sonicules” było zaprojektowanie i stworzenie prostej gry, w której uczestnicy czerwcowego „Festival of Ideas” mogli sami spróbować wspomaganie dźwiękiem podczas zabawy w dopasowywanie molekuł.
Grę zaprojektowali Andrew Chadwick i Alasdair Munday, którzy łącząc obraz z PyMOL (program do wizualizacji molekuł) i dźwięki zaprojektowanie przez Radka z MaxMSp opracowali łatwy do obsługi system. W grze użytkownik operował molekułą w trzech wymiarach, a wskazówką dobrego dopasowania był dźwięk zamieniający się z wibrującego beatu do spokojnego ambientu. Oprócz przyjemnego w odbiorze dźwięku (co nie jest normą podczas sonifikacji danych) nie zabrakło również tabeli wyników, która wyjątkowo dobrze motywowała kolejnych graczy.
W grze pierwsze plansze pokazywały, jak operować molekułą, zaś dźwięk naprowadzał na dobre rozwiązanie. Kiedy gracz wiedział jakiego rodzaju dźwięku szuka, o wiele szybciej radził sobie z problemem.

Finałem projektu miał być nasz audio-wizualny koncert w Arthur Sykes Rymer Auditorium na wydziale muzyki. Do Anglii przyleciałem we wtorek, aby zestroić wszystkie detale i przygotować się do niedzielnego koncertu. Kilka dni poświęciliśmy na próby i grillowanie w ogródku, a efektem było połączenie wcześniej przygotowanych wizualizacji z systemem syntezatorów modularnych Radka.

Naszym pomysłem było wykorzystanie podobnych molekuł i pokazanie procesu dokowania w abstrakcyjnej formie. Dzięki siedmiu (Genelec 7.2) głośnikom dookoła sali, Radek operował dźwiękiem przestrzennym tak, aby to, czego nie widać było na ekranie wizualizacji, można było usłyszeć w sonifikacji. Do wizualizacji użyłem prawdziwych modeli lekarstw antyrakowych (2BFM, 2YK2, 4JIY itp). Jak zwykle dużo elementów było podpięte bezpośrednio do analizy dźwięku, jednak to ja kontrolowałem „proces dokowania” podobnie jak w grze.

Goście czekający na niedzielny pokaz mieli okazję spróbować swoich sił w grze „Sonicules”.
Koncert rozpoczął się krótkim wprowadzeniem do tematu sonifikacji i problemów, z jakimi spotykają się naukowcy.
Muzyka była skomplikowana i wielowarstwowa, dając wyobrażenie o ilości danych, jakie płyną z procesu. Surround połączyliśmy z kamerą w wizualizacjach tak, by dźwięk tła wędrował po sali w momencie przybliżania się do molekuły. Sonifikacja i dźwięk syntezatorów uspokajał się i płynął po sali, kiedy pozwalałem molekułom połączyć się, tworząc lek.
Podczas show zaprezentowaliśmy cztery różnego rodzaju procesy, z których tylko dwa zakończyły się sukcesem. Po koncercie na pytania widowni odpowiadali koordynatorzy i twórcy. Tematem festiwalu był czas, który w procesie projektowania lekarstw jest kluczowym czynnikiem zarówno dla chemików jak i wielu pacjentów. Szczerze wierzę, że sonifikacja wspólnie z wizualizacją danych przyśpieszy kiedyś ten i wiele innych niesamowicie skomplikowanych procesów.