Επιστήμη και Μουσική: Μαθαίνουμε λύνοντας τον γρίφο μιας μυστηριώδους σύνδεσης
Παρουσίαση και διαδραστική έκθεση
Aπευθύνεται σε μαθητές Γυμνασίου και Λυκείου.
Μέρος παρουσίασης (20 λεπτά)
- “ΕπιSTEAMουσική”. Η παρουσίαση αφορά μια σύντομη αναφορά στον έργο [https://episteamousiki.athenarc.gr] , τους στόχους της STEAM εκπαίδευσης και τα (ψηφιακά, κυρίως) εργαλεία που διευκολύνουν αυτή την εκπαιδευτική προσέγγιση αναφορικά με τη μουσική.
- Παρουσίαση της πλατφόρμας iMuSciCA [https://workbench.imuscica.eu] και των εργαλείων που χρησιμοποιούνται στην ΕπιSTEAMουσική. Οι συντελεστές θα παρουσιάσουν κάποια εργαλεία της εν λόγω πλατφόρμας, δείχνοντας και κάποια από τα εργαλεία που θα γίνουν διαθέσιμα στο διαδραστικό σκέλος που ακολουθεί.
- Αναφορά στον διαγωνισμό που θα διεξαχθεί στο πλαίσιο του έργου ΕπιSTEAMουσική. Θα γίνει αναφορά στον σχολικό διαγωνισμό που θα διοργανωθεί στο πλαίσιο της ΕπιSTEAMουσικής.
Μέρος διαδραστικών δραστηριοτήτων (40 λεπτά)
- Παίζοντας με τις συχνότητες με τα δάχτυλά μας. Σε αυτή τη διαδραστική δραστηριότητα, οι συμμετέχοντες, ένα άτομο τη φορά, να παίξουν μουσική κουνώντας τα δάχτυλά τους στον αέρα. Θα μπορούν επίσης να δουν στοιχεία του ήχου που δημιουργούν (συχνότητες και εντάσεις), ενώ θα μπορούν να “κουρδίσουν” τη διαδραστική εφαρμογή ώστε να παίζει νότες σε συγκεκριμένες μουσικές κλίμακες.
- Φτιάχνοντας και παίζοντας κιθάρα στον αέρα. Σε αυτή τη διαδραστική εφαρμογή, οι συμμετέχοντες, ένα άτομο τη φορά, μπορούν να κατασκευάσουν μία εικονική κιθάρα και να την εισάγουν σε έναν εικονικό κόσμο όπου θα μπορούν να ορίζουν συγχορδίες και να παίζουν κιθάρα κουνώντας τα χέρια τους στον αέρα, ακούγοντας το αποτέλεσμα της εκτέλεσής τους σε πραγματικό χρόνο.
- Αναλύοντας τον ήχο μιας χορδής. Σε αυτή τη διαδραστική δραστηριότητα, οι συμμετέχοντες, υπό την καθοδήγηση των διοργανωτών, μπορούν να αναλύσουν τον ήχο της χορδής ενός εικονικού μονόχορδου που κατασκευάζουν, ακούγοντας τμηματικά τα στοιχεία (αρμονικές) που συνθέτουν αυτό τον ήχο.
- Πως μπορεί να καταλάβει ο υπολογιστής τι παίζω στην κιθάρα; Αυτή η διαδραστική δραστηριότητα φέρνει τους συμμετέχοντες κοντά στις ερευνητικές δραστηριότητες που αφορούν την τεχνητή νοημοσύνη και τη μουσική. Οι συμμετέχοντες έχουν τη δυνατότητα να παίξουν με μια κανονική κιθάρα και να παρατηρήσουν πως μια μέθοδος τεχνητής νοημοσύνης προσπαθεί από την εικόνα της κάμερας και τον ήχο της κιθάρας να καταλάβει τι παίζεται στην ταστιέρα της κιθάρας ανά πάσα στιγμή.
Ο Βασίλης Κατσούρος είναι Διευθυντής στο Ινστιτούτο Επεξεργασίας του Λόγου (ΙΕΛ) του Ερευνητικού Κέντρου Αθηνά (ΕΚ Αθηνά). Αποφοίτησε το 1992 από το τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, το 1993 έλαβε με διάκριση το μεταπτυχιακό δίπλωμα Μάστερ στις Επικοινωνίες και την Επεξεργασία Σήματος (M.Sc. with Distinction in Communications and Signal Processing) από το Imperial College του Πανεπιστημίου του Λονδίνου και το 1997 το διδακτορικό του από το ίδιο Πανεπιστήμιο σε μαθηματική μοντελοποίηση και στοχαστικό έλεγχο.
Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα περιλαμβάνουν την ψηφιακή επεξεργασία σήματος, στατιστική ανάλυση, μάθηση μηχανών και τεχνητή νοημοσύνη με εφαρμογές σε μεγάλη ποικιλία σημάτων και δεδομένων (φωνή, μουσική, εικόνα, βίντεο, sensorial data, κ.λπ.). Έχει συγγράψει σημαντικό αριθμό επιστημονικών δημοσιεύσεων στους παραπάνω τομείς σε βιβλία, επιστημονικά περιοδικά, καθώς και διεθνή συνέδρια. 
Ο Μάξιμος Καλιακάτσος - Παπακώστας εργάζεται ως ερευνητής στο ευρύτερο πεδίο της Μουσικής Πληροφορικής, εστιάζοντας κυρίως στον συνδυασμό των μαθηματικών και της γνωσιακής επιστήμης για την ανάπτυξη μοντέλων κατανόησης και δημιουργίας μουσικής, ενώ ασχολείται με την επεξεργασία ηχητικού σήματος σε ακαδημαϊκό και επαγγελματικό επίπεδο. Έχει διδάξει σε προπτυχιακό και μεταπτυχιακό επίπεδο σε διάφορα τμήματα μαθήματα που ανήκουν σε μεγάλο εύρος επιστημονικών πεδίων γύρω από τα θεωρητικά και υπολογιστικά μαθηματικά, πληροφορική και προγραμματισμό, ψηφιακή επεξεργασία σήματος και τεχνολογία ήχου.
Παράλληλα είναι μουσικός και προγραμματιστής αναπτύσσοντας διαδραστικές μουσικές εφαρμογές ως καλλιτεχνικά εργαλεία, εμπορικά προϊόντα ή σε πλαίσια ερευνητικών έργων. Έχει ολοκληρώσει βασικές σπουδές στα Μαθηματικά, μεταπτυχιακό στην Υπολογιστική Νοημοσύνη και διδακτορικό στις χρήσης Τεχνητής Νοημοσύνης στη Μουσική. Σχετικά με το έργο ΕπιSTEAMουσική: Αντικείμενο του προτεινόμενου έργου “ΕπιSTEAMουσική” είναι η δημιουργία ενός Κόμβου Έρευνας και Καινοτομίας στην Εκπαίδευση, ο οποίος θα έχει τόσο φυσική υπόσταση, καθώς θα είναι εγκατεστημένος σε τέσσερα σημεία στην Ελλάδα, όσο και ψηφιακή, με τη μορφή μιας διαδικτυακής πλατφόρμας, η οποία θα είναι προσβάσιμη από μαθητές και εκπαιδευτικούς τόσο στην Ελλάδα όσο και στο εξωτερικό. Ο κόμβος Έρευνας και Καινοτομίας ΕπιSTEAMουσική απευθύνεται στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση (Γυμνάσιο και Λύκειο) και αναφέρεται στην επιστημονική περιοχή STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics), έχοντας ως στόχο τη διδασκαλία και εκμάθηση των Φυσικών επιστημών, της Τεχνολογίας, της Μηχανικής και των Μαθηματικών μέσω της Μουσικής. Ο εκπαιδευτικός στόχος του Κόμβου θα υλοποιείται μέσω διαθεματικών και διεπιστημονικών βιωματικών εργαστηρίων, τα οποία θα πραγματοποιούνται τόσο στις φυσικές εγκαταστάσεις του Κόμβου όσο και μέσω της διαδικτυακής πλατφόρμας. Τα εργαστήρια αυτά θα πλαισιώνονται από μια ολοκληρωμένη παιδαγωγική προσέγγιση της εκπαίδευσης STEAM, η οποία βασίζεται στις αρχές της διαθεματικότητας και της διερευνητικής και της συνεργατικής μάθησης. Παράλληλα το εκπαιδευτικό περιεχόμενο της διαδικτυακής πλατφόρμας του Κόμβου θα είναι διαθέσιμο για χρήση στα σχολεία και θα υποστηρίζεται από προτεινόμενα διαθεματικά σχέδια μαθημάτων και εκπαιδευτικά σενάρια εφαρμογής με τη μορφή project.
Σχετικά με τη διαδικτυακή πλατφόρμα της ΕπιSTEAMουσικής: Η διαδικτυακή πλατφόρμα του έργου ΕπιSTEAMουσική, αντικείμενο του οποίου είναι η δημιουργία ενός Κόμβου Έρευνας και Καινοτομίας στην Εκπαίδευση. Ο ιστότοπος που φιλοξενεί την πλατφόρμα είναι προσβάσιμος από μαθητές και εκπαιδευτικούς τόσο στην Ελλάδα όσο και στο εξωτερικό. Ο κόμβος Έρευνας και Καινοτομίας ΕπιSTEAMουσική απευθύνεται στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση (Γυμνάσιο και Λύκειο) και αναφέρεται στην επιστημονική περιοχή STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics), έχοντας ως στόχο τη διδασκαλία και εκμάθηση των Φυσικών επιστημών, της Τεχνολογίας, της Μηχανικής και των Μαθηματικών μέσω της Μουσικής. Το εκπαιδευτικό περιεχόμενο της διαδικτυακής πλατφόρμας του Κόμβου είναι διαθέσιμο για χρήση στα σχολεία και υποστηρίζεται από προτεινόμενα διαθεματικά σχέδια μαθημάτων και εκπαιδευτικά σενάρια εφαρμογής με τη μορφή project. Κεντρικό πυρήνα του κόμβου ΕπιSTEAMουσική θα αποτελέσει η ήδη ανεπτυγμένη και διαθέσιμη σε διάφορες γλώσσες (ανάμεσά τους και Ελληνικά) διαδικτυακή πλατφόρμα iMuSciCA (https://workbench.imuscica.eu). Η πλατφόρμα iMuSciCA είναι το αποτέλεσμα ενός επιτυχημένου ευρωπαϊκού προγράμματος με τίτλο “Interactive Music Science Collaborative Activities”.
Το Ερευνητικό Κέντρο «Αθηνά» ιδρύθηκε το 2003 και διαθέτει υποδομές σε Αθήνα, Πάτρα και Ξάνθη. Είναι το μοναδικό Ερευνητικό Κέντρο στην Ελλάδα με αποκλειστικό προσανατολισμό τις Ψηφιακές Επιστήμες και Τεχνολογίες. Αποτελείται από τρία Ινστιτούτα με αντικείμενο δραστηριοποίησης τη Γλώσσα και την Επεξεργασία του Λόγου, τα Βιομηχανικά Συστήματα και τα Πληροφοριακά Συστήματα αντιστοίχως, και από οκτώ μονάδες με αντικείμενο τους Τεχνολογικούς Συνεργατικούς Σχηματισμούς, τα Διαστημικά Προγράμματα, την Ρομποτική Αντίληψη και Αλληλεπίδραση, τις Περιβαλλοντικές και Δικτυακές Τεχνολογίες και Εφαρμογές, τη Φαρμακοπληροφορική, την Αειφόρο Ανάπτυξη, την Τεχνητή Νοημοσύνη, την Επιστήμη των Δεδομένων και τους Αλγορίθμους και τέλος τη Γυναικεία Καινοτομία και Επιχειρηματικότητα.
Όραμα του ΕΚ «Αθηνά» είναι η διεξαγωγή έρευνας αιχμής/υψηλών επιδόσεων/ διακεκριμένη έρευνα (outstanding research) στην Πληροφορική και τις Τεχνολογίες Επικοινωνίας, αναζητώντας λύσεις σε διεθνείς προκλήσεις, αντιμετωπίζοντας τοπικές ανάγκες και παράγοντας νέα και εις βάθος τεχνολογικά αποτελέσματα με σημαντικό αντίκτυπο στις άλλες επιστήμες, στη βιομηχανία και στο ευρύτερο κοινωνικό σύνολο.
Πέραν της έρευνας σε θεμελιώδη προβλήματα στις ψηφιακές τεχνολογίες, η διεπιστημονικότητα είναι ένα ακόμη θεμελιώδες χαρακτηριστικό της δραστηριοποίησης του ΕΚ «Αθηνά» με ξεχωριστή έμφαση (αλλά όχι περιορισμό) στα υπολογιστικά στοιχεία στη Γεωργία Ακριβείας, στον Αγροδιατροφικό Τομέα, στην Ιατρική Ακριβείας, στη Βιολογία, στη βιοποικιλότητα, στην παρατήρηση της γης, στην επιστήμη του διαστήματος, στη Μηχανική, στη Γλωσσολογία, στην Αρχαιολογία και τις Τέχνες. Εκτός όμως από τα ερευνητικά επιτεύγματα, το ΕΚ «Αθηνά» βρίσκεται επίσης, ψηλά στην Καινοτομία και την επιχειρηματικότητα, συμπεριλαμβανομένης της ίδρυσης πολλών Τεχνοβλαστών. To κύριο πλεονέκτημα/ η ειδοποιός διαφορά (key asset) του ΕΚ «Αθηνά» είναι οι ερευνητές του, η ικανότητα συνεργασίας, οι μηχανικοί και οι λοιποί επαγγελματίες και φοιτητές που με την εις βάθος τεχνολογική τους εξειδίκευση και την πλούσια εμπειρία τους κάνουν το ΕΚ «Αθηνά» να ξεχωρίζει στην επίλυση σημαντικών επιστημονικών προκλήσεων και σύγχρονων κοινωνικών προβλημάτων.