Matematica pentru designul laserelor: cheia artistului pentru crearea modelelor complexe de pliere

BY: stiridinromania.ro In Magazin
Artists depiction of the Starshade spacecraft concept, showing a space telescope next to an unfurled light-blocking device

Robert Lang a descoperit matematica din spatele origami-ului și a decis să-și părăsească cariera de 20 de ani în inginerie, inclusiv cei peste patru ani petrecuți la Laboratorul de Propulsie cu Jeturi al NASA din California de Sud, pentru a-și urma pasiunea de-o viață. Însă, în timp ce lucra la JPL, Lang a descoperit o cheie importantă pentru designul computational, permițându-i să transforme hârtia în forme 3D incredibil de intricate.

În anii ’80 și ’90, la Micro Devices Laboratory din centrul de cercetare, Lang lucra la construirea unui calculator optic care folosea lumina în loc de electricitate pentru a efectua calcule. Acest lucru l-a introdus la conceptul de optimizare neliniară restricționată.

Lang a explicat că un simplu problemă de optimizare neliniară restricționată este similară cu ambalarea unor bile de dimensiuni diferite într-o cutie. Constrângerea este că bilele nu se pot suprapune, iar soluțiile sunt neliniare deoarece bilele pot fi poziționate în orice direcție sau distanță una față de cealaltă. Optimizarea constă în a face cutia cât mai mică posibil.

Optimizarea designului sistemelor pentru lasere și alte componente necesită minimizarea consumului de energie, a materialelor semiconductoare și a altor costuri. În origami, optimizarea înseamnă crearea celei mai complexe forme posibile folosind o singură foaie de hârtie.

Îți mai recomandăm
Loading RSS Feed

În anii ’90, el și-a folosit expertiza dobândită la JPL și a creat un software open-source numit TreeMaker, primul program disponibil pentru designul figurilor complexe de origami. Software-ul de design al lui Lang folosește o ecuație pentru a mapa punctele care vor deveni caracteristici precum capul și membrele. Acesta ajută la deciderea distanței exacte dintre două puncte, în funcție de locația lor în forma finală.

În 2001, el și-a părăsit ultimul loc de muncă în inginerie pentru a deveni un origamist cu normă întreagă și rămâne una dintre cele mai importante figuri din lume la intersecția dintre matematică și plierea hârtiei. Munca lui Lang variază de la sculpturi mici de hârtie la artă publică imensă realizată din metal și alte materiale, pe care le co-crează cu alți artiști.

Arta plierii a pătruns chiar și în tehnologia spațială în ultimii ani. Companiile comerciale îl caută acum pe Lang pentru cunoștințele sale în domeniul origami-ului și ingineriei pentru a consulta cu privire la hardware-ul pliabil, inclusiv o antenă radio pliabilă și telescopul spațial Eyeglass al Laboratorului Național Lawrence Livermore. De asemenea, s-a întors la NASA pentru a ajuta la găsirea unei soluții privind plierea obiectelor mari pentru lansare în interiorul carenajelor rachetelor.

“Ironia este că, atunci când eram angajat cu normă întreagă la NASA, nu lucram la origami, dar după ce am plecat, am fost invitat înapoi de câteva ori să lucrez la proiecte legate de origami,” a spus el.

Math for designing lasers becomes artist’s key to creating complex crease patterns

After uncovering the mathematical underpinnings of origami, Robert Lang left a 20-year engineering career, including over four years at NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California, to pursue his lifelong passion. However, while he was working at JPL, Lang picked up an important key to computational design, allowing him to turn paper into impossibly intricate 3D forms.

In the center’s Micro Devices Laboratory in the late 1980s and early ’90s, Lang worked on building an optical computer that uses light rather than electricity to carry out calculations. This work introduced him to the concept of nonlinear constrained optimization.

Lang explained that a simple nonlinear constrained optimization problem is like packing different-sized balls into a box. The constraint is that the balls can’t overlap, and the solutions are nonlinear because the balls can be any direction or distance from each other. The optimization is making the box as small as possible.

System design optimization for lasers and other components requires minimizing energy consumption, semiconductor materials, and other costs. In origami, optimization means creating the most extensive form possible using a single sheet of paper.

In the mid-1990s, he took his expertise gain at JPL and created an open-source software called TreeMaker, the first program available to design complex origami figures. Lang’s design software uses an equation to map the points that will become features like a head and limbs. It helps decide exactly how far apart any two points have to be, depending on their location in the final shape.

In 2001, he left his last engineering job to become a full-time origamist, and he remains one of the world’s leading figures at the intersection of math and paper folding. Lang’s work ranges from small paper sculptures to huge public art made from metal and other materials, which he co-creates with other artists.

The art of folding has even crept into space technology in recent years. Commercial companies now seek out Lang for his origami and engineering backgrounds to consult on folding hardware, including a collapsible radio antenna and Lawrence Livermore National Laboratory’s Eyeglass space telescope. He’s also returned to NASA to help figure out how to fold large objects for launch inside rocket fairings.

“The irony is that, when I was employed full-time at NASA, I was not working on origami, but after I left, I’ve been invited back a couple of times to work on origami-related projects,” he said.



Acest titlu a fost scris de inteligență artificială Chat GPT, unele date pot fi incorecte. Pentru stirea originala, verificati sursa: Link catre sursa

Sursa si foto: NASA

 În plus, ar putea să-ți placă
Loading RSS Feed

Recomandari STIRIdinROMANIA.ro

opera de clasă mondială în centrul atenţiei în Federation Square din Melbourne

Opera de clasă mondială în centrul atenției la Federation Square din Melbourne

Sâmbătă trecută, în centrul orașului Melbourne, a avut loc un spectacol de excepție organizat de BMW în parteneriat cu...

Read More...

Nerguli găsite de Corpul de control al premierului în organizarea expoziției de la Drents: termene devansate, lipsa avizelor

Raportul a fost cerut de premierul Marcel Ciolacu după ce, dintr-o expoziție organizată în Olanda de muzeul Drents, din...

Read More...

Premierul polonez Donald Tusk, anchetat pentru tentativă de lovitură de stat de un tribunal înființat de vechea putere

Bogdan Swieczkowski, judecător șef al Tribunalului Constituțional al Poloniei și un aliat al partidului de opoziție polonez PiS, a...

Read More...

Leave a reply:

Your email address will not be published.

CAPTCHA ImageChange Image

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

Mobile Sliding Menu

stiri & ziare online Adauga la Agregator.ro