Activités du jour

Club Sciences et Astronomie - Lycée Français de Toronto

Tout d’abord, beaucoup d’activités autour des télescopes pilotés à distance du réseau itelescope … Mes deux séances de la nuit dernière n’ont pas abouties. Le but était de commencer une série d’images LRGB centrées sur la galaxie NGC4435 en utilisant les télescopes T14 et T20. Malheureusement T14 a eu un problème avec sa roue a filtres (le système qui permet de changer automatiquement de filtre entre différentes prises de vue). Il est encore en maintenance système ce soir. Quant à T20, Il n’a malheureusement pas été capable d’effectuer la résolution d’image lors du pointage, ce qui fait que NGC4435 n’était pas dans le champ de mes images … J’ai donc des images, mais pas les bonnes … Cela donne par exemple, pour le filtre de luminance et une intégration de 5 expositions de 300s:

On voit bien les “problèmes” de lecture de données de la camera (lignes verticales), qui…

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Cool stuff at the IBM lab in Markham – IBM STEM4Girls workshop – Astronomy and Quantum Computing

We had a very special event at the IBM lab in Markham this Saturday.

The lab hosted  a workshop session for the IBM STEM4Girls teen tech club.

I was invited to talk about astronomy and quantum computing and this was absolutely awesome. This is always a privilege to meet with the next generation of scientists/engineers and talk about science !

Given the insight probe landed on Mars last Monday, a quick tour on Mars was absolutely needed:

 

Then of course we had our solar system trip. We saw how we can do real science from our backyard, and how to use data sent back to Earth by all the spacecrafts flying around the solar system.  We finally focused on Jupiter and the Juno mission:

When I say we “focused” on Jupiter and the Juno mission, what I really mean is that students were able to do additional processing on their preferred Junocam picture … and they got their pictures published on the Juno website !

For example:

juno_stem4girls1

Full resolution image available here

junostem4girls2

Full resolution image available here.

After a quick break talking about the use of Jupyter notebooks in education, we had an overview of quantum computing and the IBM Q experience.

Brianna did an amazing presentation on her quantum experience (congrats again !) – yes, you can do quantum computing in High School !!!

Even better than that, what we’ve learned is that it all starts with curiosity and few questions … then it is all about mindset and living your dreams. And yes, this is not going to be easy every day but totally worth it – just remember last time you had this feeling of accomplishment after you realized you deeply understood something complex and relevant.

I almost forgot the cat …

quantum_cat

 

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C’est quoi ce truc ? – transformée de Fourier et traitement du signal

Pour vous donner une idée: vous pouvez regarder ici  l’exemple de la photo de la lune.

Super pratique lorsque l’on veut retirer un bruit qui est périodique.

En plus, on peut même télécharger le notebook Jupyter:

jup_nb_ex1.png

Plus de détails sous peu sur comment utiliser les notebooks et faire plein de trucs sympa avec.

 

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Solving quantum plumbing issues

Quantum computing related technologies and frameworks move fast … really fast. The last thing you want is ending in a situation where you cannot do what you need to do, not because there is a problem with the technology itself, but because there are some incompatibilities in the software frameworks you need to use. This is what I call plumbing issues and plumbing issues are usually quite painful and frustrating.

So let’s solve our first plumbing issue: download and use the jupyter notebooks part of the latest qiskit aqua tutorial.

The code on github: https://github.com/Qiskit

github1

The usual suspects are :

If you have qiskit, aqua and aqua-chemistry installed using pip you should see something like:

qiskit_pip_install

Then opening any SVM related jupyter notebook  in the aqua tutorials you just got from github will give you the following error:

svm_notebook_error

Not really good … it comes from the fact the latest version of the tutorials needs … the latest versions of terra, aqua and aqua-chemistry. Makes sense but the next question is : how do I get  the latest version of everything when according pip, I already have the latest ?

The example below needs to be adapted (slightly) if you are not using a Mac but the overall flow remains the same. I do have anaconda, brew, and the development command line tools (gives me git, svn etc …) installed.

Step 1: clone the git repositories

We do that for qiskit-terra, aqua, aqua-chemistry.

Let’s start with terra: when you are on the git page and click the “clone or download” icone, you will be presented with the URL you need and clicking on the copy icon (circled in red on my screenshot) will copy it to your clipboard.

github_copy_url.png

The git command that you need to run in a terminal is quite basic (note I am doing this in a brand new directory):

git_clone_terra

Same process with the other git repositories

dir_list

Step 2 : rebuild qiskit-terra and use pip to update the installed version with the one we just rebuilt locally

The first thing to do is to rename the  file setup.py.in to setup.py ,  and replace  the following line:

version=”${QISKIT_VERSION}”, 

with :

version=”0.6.0″, 

For the fans of the diff command:

diff_command

Then it is time to install the latest version of the gnu compilers:

brew install gcc

Build the quantum simulator that will be used locally:

make sim

And finally upgrade your version of qiskit with the one you just got from github:

pip install -e . –upgrade

Did it work ? Let’s check it out:

qiskit_local

Better … let’s go to step 3 !

Step 3: update qiskit-aqua and qiskit-aqua-chemistry

The process is easier for the remaining components, just run the following command in the appropriate directory:

pip install -e . –upgrade

Finally:

qiskit_local_all

Step 4: check everything (you care about) works as expected

The aqua chemistry GUI:

aqua_chem_gui.png

The aqua tutorials:

jupy_svm_after_upgrade.png

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Astronomy and science outreach with IBM at the SNP STEAM Academy

Today is one of those special days where I felt my time was extremely well used and made quite a difference (and I had lots of fun !). I am quite proud to be an IBMer.

I was at the six nations polytechnic STEAM Academy, a High School located in Brantford, Ontario and as IBM volunteer I had the privilege of presenting a session on science and the solar system to 4 groups of about 20 students. Even if I did not have time to process a Junocam dataset with every single group, we got 2 pictures published on the Juno website (pic1 and pic2), which is quite an achievement:

So to all the students: thanks again for your participation and I wish you the best for all the years (decades !) you will spend doing science, cultivating your curiosity and creativity. Oh, and by the way, I love your school, it is absolutely awesome !

My colleagues also presented NAO (the robot) and IBM Watson. The team is right here:

https://twitter.com/ElizaPopescu3/status/971093045033820160

And the presentation is available below:

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Club Astro LFT – session 15

Une session bien complexe ce soir :

  • un petit retour sur la session précédente (équation d’équilibre hydrostatique) et critères de Jeans. Ce sont en fait les conditions sous lesquelles un nuage de gaz va pouvoir s’effondrer pour créer une étoile. Le tout illustré par deux exemples simples.
  • gros plan sur les réactions de fusion nucléaire a l’intérieur des étoiles (nucléosynthèse): beaucoup plus compliqué que prévu ! C’est la que l’on se rend compte du nombre d’éléments différents générés

Ma page préférée (et de loin): la dernière avec d’un côté la table periodique des éléments “modifiée” (indiquant la provenance de l’élément en question) et plusieurs diagrammes des composants essentiels de notre ADN, au niveau atomique. Nous sommes donc bien les enfants des étoiles !

En parlant de nuage moléculaire, mon préféré est bien sur celui d’Orion, qui est tellement énorme, que cela ne demande absolument pas d’effort pour le prendre en photo. La preuve, voici le setup que j’ai utilisé il y a quelques jours:

trepied.jpeg

Première photo – alors, vous reconnaissez Orion ?

large_view.jpeg

En un peu plus grand:

ORION_LIGHT_7s_800iso_f4_+2c_00154stdev_20180216-22h10m50s625ms_d.png

On distingue très bien la nébuleuse M42:

ORION_LIGHT_5s_800iso_f4_+0c_00203stdev_20180216-22h15m34s831ms_d.png

Et finalement, la présentation:

 

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Club Astro LFT – session 14

Merci NASA !

Alors … un joyau du site de la NASA : la section space math !

Tout un tas de livrets pour les étudiants de grade 5 a 12 (en gros CM2 a terminale) avec plein d’activités a la fois amusantes et passionnantes. Vous avez dit trou noir ? Le livret est ici .

Sans pousser jusque la, nous avons cette fois-ci fait deux activités du livret dédié a Mars :

  • page 4 : érosion
  • page 8 : exploration du cratère Gale (forcément, après notre selfie du rover curiosity)

La grosse différence par rapport au plan décrit dans le livret est qu’au lieu d’imprimer les pages et faire toutes les mesures à la règle (j’ai essayé … vraiment difficile de mesurer précisément), nous nous sommes servie d’une copie d’écran des images et nous avons utilise PixInsight pour mesurer la taille en pixels pour en déduire les distances réelles en utilisant … rien de plus que la règle de proportionnalité.

Les images utilisées :

img1img2

 

 

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Club Astro LFT – Session 13

Une première pour cette session: le partage du tableau blanc du ipad durant la session en ligne zoom, pour les équations en temps réel ! Forcement, pas de miracle, ce n’est pas parce que j’utilise un ipad que mon écriture s’embellit automatiquement. C’est quand même lisible (j’espère) , et en plus on a les couleurs !

Deux copies d’écran, pour avoir une idée:

IMG-0862IMG-0861

 

Donc au programme cette fois-ci: notre soleil, les oubliés de la science (en particulier Cecilia Payne), d’où viennent les étoiles et la surprise : a quel point il est facile d’avoir une bonne idée de ce qu’il se passe avec des équations finalement assez simples …

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Club Astro LFT – session 12

Une autre session pour mettre tout le monde au même niveau. Cette fois-ci nous allons un peu plus loin que les mosaïques classiques de Pluton et Charon utilisant les données de la sonde New Horizons.

A l’aide des données associées aux images brutes  (les fameux fichiers lbl sur le planetary data system – PDS ) et des informations relatives à l’instrument utilisé (dans notre cas, le Long Range Reconnaissance Imager – LORRI), nous avons mesuré (et vérifié) les diamètres de Pluton et Charon.

Un extrait de fichier LBL:

INSTRUMENT_NAME="LONG RANGE RECONNAISSANCE IMAGER" 
INSTRUMENT_HOST_NAME = "NEW HORIZONS" 
INSTRUMENT_HOST_ID = "NH" 
INSTRUMENT_ID = "LORRI" 
TELEMETRY_APPLICATION_ID = "0x630" 
EXPOSURE_DURATION = 0.150 <s> 
DETECTOR_TYPE = "SI CCD" 
INST_CMPRS_TYPE = "LOSSLESS" 
 
 
EQUINOX_EPOCH = 2000.0 
COORDINATE_SYSTEM_ID = "J2000" 
 
SC_TARGET_POSITION_VECTOR = ( 
 -10166.296 <km> 
, -172619.11 <km> 
, -38415.796 <km> 
 ) 
SC_TARGET_VELOCITY_VECTOR = ( 
 -0.15775400 <km/s> 
, 13.333879 <km/s> 
, 3.4595195 <km/s> 
 ) 


La présentation est ici:

Pour les plus grands, un petit bonus: IFOV et approximation de Gauss (petits angles) et démonstration de la formule utilisée pour le calcul.

 

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Club Astro LFT – session 11

Bon … on va essayer de rattraper le retard et poster un bon nombre de sessions d’un seul coup. Commençons par la session 11 du 18 Janvier 2018 : cartes postales de Mars.

La grosse nouvelle du début d’année est bien sur l’arrivée de deux nouveaux étudiants (CM1 et 6ieme). Il va donc falloir trouver des activités et présentations pour tous les niveaux !

Pour les petits extras du groupe facebook:

  • un peu de métallurgie appliquée a la programmation et aux mathématiques (recherche de minimum global) avec le recuit simulé et, en poussant un peu plus loin, les algorithmes génétiques.
  • En continuant sur le même thème, nous sommes arrivés au Fer et donc a la production d’éléments lourds au cœur des étoiles, et en particulier lors de leurs derniers instants …
  • Et pour le dernier extra, un peu de programmation avec les pandas (librairie python pour la manipulation de données) et la librairie matplotlib, le tout pour par exemple lire les données du capteur atmospherique largue par la sonde Galileo afin d’effectuer des mesures de pression de l’atmosphere de Jupiter – je cherche d’ailleurs toujours des volontaires pour un petit peu de programmation !

La présentation (principalement en anglais):

Sans oublier le selfie du rover curiosity fait s0l 1943 (correspond au 23 janvier 2018 sur la Terre) :

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