Vitenskap

Fourieranalyse og det geosentriske verdensbilde

Det geosentriske verdensbildet har vi etter grekerne og særlig Ptolemaios (90-160 e.Kr). Det har jorda istedet for sola i sentrum og består av sirkel på sirkel, noe som var nødvendig for å forklare hvorfor planetene noen ganger gikk 'baklengs' i banen sett fra jorden slik som vist på figuren.

Se hvor likt dette er Fourieranalyse, dvs der hvor en vilkårlig funksjon tilnærmes som en sum av sinuser og cosinuser.

Illustrasjonen under viser hvordan det er det samme som å si at en bevegelse kan tilnærmes som en sum av sirkelbaner.

Legg særlig merke til hvordan Fourierrekken med to sirkler så og si er lik planetbanen over og hvordan den lille dumpen i toppen av den grønne funksjonen svarer til planetbevegelse baklengs.

En Fourierrekke er sentral i signalbehandling og regnes som en veldig god tilnærmelse. Av samme grunn var den greske modellen for planetbevegelse så god at den holdt seg i årtusener helt til Kopernikus' tid.

Figurer fra Wikipedia: Fourier series (Bruker:cmglee), Epicycle et deferent (Bruker: Dhenry)

Å finne igjen de filosofiske røttene

Debattinnlegg i Vårt Land, 16 september 2015.

Kirken som fornuftens fanebærer, Joachim Kleiven (Vårt Land 7. september)? Ja slik burde det være, men i beste fall mener kirkesamfunn flest ingenting om slikt, så det er nok en lang vei å gå. Og selv er jeg glad for at jeg fikk gløden for vitenskap før jeg fikk et forhold til kirken.

Da Kristus fant meg som 16-åring og jeg ga opp min gryende ateisme, var jeg allerede overbevist om at det var teknologi og naturvitenskap som var min vei. I ettertid har jeg skjønt at slik ble jeg spart for å måtte forholde meg til de anti-vitenskapelige strømningene som også er i kirken. Les Mer »

Nå har vi publisert i samme journal som Stephen Hawking

Det er vel en litt skrytete overskrift dette, men dere får bære over med meg. Det gjelder altså artikkelen "Bridging Three Orders of Magnitude: Multiple Scattered Waves Sense Fractal Microscopic Structures via Dispersion" som nettopp er publisert i Physical Review Letters.

Om denne journalen sies det: "many physicists and other scientists consider Physical Review Letters one of the most prestigious journals in the field of physics."

Vi har vært et internasjonalt team på 10 med bidrag fra UK, Frankrike, Norge, Australia og USA og arbeidet har tatt en 3-4 år. For mitt vedkommende går dette tilbake til mine forskningsopphold ved Institut Langevin i Paris 2008/2009 og King's College i London i fjor. Sven Peter Näsholm som var Post Doc her tidligere, men nå er på Norsar, er den andre norske medforfatteren.  Les Mer »

Nei, dette er ikke et torturkammer!

Denne uka har handlet om elastografimålinger av hjerne. Når alt er eksperimentelt må alle bidra, så bildet viser meg på vei inn i en 3 Tesla MR scanner på ETH i Zürich.

Rundt hodet har jeg utstyr for å sende lavfrekvente vibrasjoner inn i hodet. MR scanneren leser av bl.a. hastigheten som disse bølgene får og kan så lage kart over mekanisk stivhet i hjernen.

Samme teknikk kan brukes på lever og bryst og indikerer stivhet på samme måte som man kan kjenne harde kuler med fingrene. Derfor er dette en form for fjern-palpering som bl.a. er følsom for å finne kreftsvulster.

Jeg jobber sammen med Sebastian Kozerke (ETH), Samuel Patz (Harvard Medical School) og Ralph Sinkus (King's College London) om dette.

Og selv om skruene på sidene av hodet mitt ser ut som om de kommer fra et torturkammer, så er det ikke verre å ligge der inne i scanneren og bli tatt bilde av enn at jeg sovnet i pausene.

Ingenting er som HPs RPN-kalkulatorer

Det er ingenting som slår disse RPN (Reverse Polish Notation) HP-kalkulatorene. Dette systemet er slik at enten elsker du det eller så bare rister du på hodet over hvor komplisert det ser ut til å være.

Her er mine RPN-kalkulatorer:

  • Til venstre øverst er en HP-15C, en vitenskapelig kalkulator fra 80-tallet som jeg har brukt hele tiden siden.
  • Til høyre er en HP-12C finansiell kalkulator som jeg nylig kom over - også den fra 80-tallet. Denne kalkulatoren har vært produsert kontinuerlig fra 1981 til i dag. Imponerende!
  • Nederst er en Limited Edition HP-15C fra nyutgivelsen i 2011. Det er en gave fra mine barn da de visste at jeg har en spesiell forkjærlighet for disse kalkulatorene. Nyutgivelsen er et resultat av en kampanje fra brukere, men den ble raskt utsolgt og lages dessverre ikke lenger.

RPN er altså dette systemet der man for å legge sammen to tall skriver "2, Enter, 3, +" i stedet for "2,+,3,=". For slike små beregninger er det like mange trykk som med en vanlig kalkulator, men for store kompliserte beregninger er det veldig logisk og mye enklere. RPN betyr Reverse Polish Notation (omvendt polsk notasjon) og er godt forklart på norsk Wikipedia. Men akkurat hva systemet har med Polen å gjøre har ikke jeg klart å finne ut av. 

Men nå ser det ut som om det samme er skjedd med kalkulatorer som med armbåndsur - begge blir erstattet av mobiltelefonen og mange ser ikke lenger behov for dem. Synd!

Magi

  • Magien i radiobølger
  • Magien i digital signalbehandling
  • Magien i digital koding

... som gjør det mulig å bli hørt over hele verden med bare 0.2 Watt:

Foredrag på Hammeeting 11.4.2015: «WSPR, JT65, JT9: Digitale moder av Nobelprisvinner K1JT for HF DX med enkelt utstyr»

Forkortelser:

Jule- og vitenskapskronikk

I går hadde jeg en kronikk på trykk i Vårt Land med tittel "Uten julen - ingen vitenskap". Den var skrevet sammen med Bjørn Are Davidsen som også har kommentert den på sin blogg Dekodet. Kronikken begynner slik:

Det er gode grunner til å si at moderne vitenskap startet minst 300 år tidligere enn det er vanlig å tro. Men at mysteriet omkring julen og Jesu fødsel skal ha noe å si for fremveksten av naturvitenskap i sen middelalder og tidlig moderne tid, det er vel en drøy påstand?

En vanlig måte å fremstille historien på er å si at grekerne bygde på Babylons vitenskap, at araberne kombinerte det med indisk kunnskap og at Europa overtok dette i renessansen. Til slutt fremsto moderne vitenskap. I dette bildet står renessansen for en gjenoppdagelse av det greske som var blitt holdt nede i middelalderen. Dette kan kanskje ha noe for seg når det gjelder kunst og kultur. Men det stemmer absolutt ikke når det gjelder naturvitenskap.

Kronikken ligger i sin helhet på Verdidebatt under sin opprinnelige tittel "Uten jul og inkarnasjon - ingen vitenskap".

 

Den har skapt litt debatt på Verdidebatt. Ellers gikk jo en god del av dagen i går med på å diskutere kronikken, både på nettet, på Twitter og på mail.  

Kronikken er inspirert av min store interesse for vitenskapshistorie. I dette tilfelle særlig middelalderens vitenskapshistorie og betydningen av det kristne tankesettet for den. Hovedreferansen er Stacy Trasancos, Science Was Born of Christianity: The Teaching of Fr. Stanley L. Jaki, 2013, men den bygger på lesing av vitenskapshistorikere som Edward Grant, David Lindberg, Ronald Numbers og Pierre Duhem også.

Både Bjørn Are og jeg har underskrevet kronikken som tilknyttet tankesmien Skaperkraft.

Enda en god dag på jobben

I dag fikk vi vite at MEDIMA-prosjektet - "Multimodal medical imaging and image analysis" er utnevnt til ett av fem satsingsmiljøer på fakultetet. Det ledes av Andreas Austeng som har gjort en kjempejobb med å ta initiativ til og koordinere søknaden, samt å levere en meget god prestasjon ved muntlig presentasjon i høst.

Vi blir da ett av fem miljøer som skal dele 120 millioner over de neste 4-5 årene. Sammen med SFI-tildelingen for et par uker siden er vår gruppe nå i en meget god posisjon når det gjelder finansiering av PhD-stillinger.

Fakultetets side, som omtaler alle fem miljøene, beskriver vårt prosjekt slik:

          Målet med Medima er å bidra med nye og forbedrede teknikker for bildedannelse og bildeanalyse – med fokus på bruk innen medisin. Det handler blant annet om konstruksjon av nye apparater, samt kunnskap om bildedannelse, analyse og kliniske bruksområder. Medima ønsker også å bli en ressurs for norsk industri på området.

Prosjektet skal ledes av førsteamanuensis Andreas Austeng ved Institutt for informatikk. I tillegg deltar Institutt for geofag og Matematisk institutt. To enheter ved OUS (Oslo Universitetssykehus) og to bedrifter (GE Vingmed Ultrasound) og Novelda deltar også i prosjektet.        

God dag på jobben

Det er gode dager og dårlige dager på jobben. En dårlig dag er jo helt klart når det blir nei på en prosjektsøknad som det er lagt mye arbeid i. Desto bedre er da de få gangene det blir ja.

På fredag fikk vår søknad om et senter for forskningsdrevet innovasjon et slikt ja. Det er et senter der NTNU (Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk) er primærsøker og der signalbehandlingsmiljøet i vår gruppe på IFI, sammen med Høgskolen i Buskerud og Vestfold (Institutt for mikro- og nanosystemteknologi) samt SINTEF er forskningspartnere. Les NTNU medisin sitt nyhetsoppslag om hvordan CIUS er en videreføring og utvidelse av deres forrige senter Medical Imaging Laboratory.

Dette er ett av 17 sentre som ble bevilget av tilsammen 57 søknader. Mitt institutt er med på fire sentre av de fem som er ved vårt fakultet. Ett av sentrene er forskere ved IFI hovedansvarlig for: Big Data-senteret Centre for Scalable Data Access (SIRIUS)

Jeg ser fram til arbeidet med å etablere ultralydsenteret CIUS sammen med NTNU og andre gode partnere.


Fra NFRs side:

Center for innovative ultrasound solutions for health care, maritime, and oil & gas industries (CIUS)

"Senterets hovedmål er å etablere et verdensledende senter for forskning og innovasjon innenfor ultralydbasert bildebehandling til bruk i tre ulike sektorer – helse, maritimt og olje og gass. Senteret fokuserer på medisinsk diagnostikk, kartlegging og overvåking av havbunn, marine ressurser og undervannsinstallasjoner.

Vertsinstitusjonen NTNU har med forskningspartnerne Universitetet i Oslo (Institutt for informatikk), SINTEF og Høgskolen i Vestfold. Senteret er planlagt med 12 bedriftspartnere. GE Vingmed Ultrasound AS, Kongsberg Maritime (Subsea) og Statoil Petroleum AS er de tyngste partnere innenfor hver av de tre industrisektorene, og de er supplert av både etablerte SMB-er og oppstartbedrifter. I tillegg deltar helseforetak, sykehus og kommuner som brukerpartnere."

Syndiker innhold