Визуальная история человеческого знания

Как растут знания? Иногда всё начинается с одной идеи, которая разрастается на сотни ветвей. Специалист по инфографике Мануэль Лима рассказывает о тысячелетней истории отображения информации, от языков до династий, в виде древа знаний. Послушайте потрясающий рассказ об истории визуализации и посмотрите, каким образом мы стремимся изобразить наши знания.

Последние десять лет

я изучаю методы организации
и визуализации информации.

И я заметил интересную перемену.

Долгое время считалось,

что в мире существует
естественный порядок,

известный как scala naturae,
или иерархия живых существ,

на вершине которой стоит Бог,

за ним ангелы, знать,

простолюдины, животные и так далее.

Эта концепция была построена
на онтологии Аристотеля,

где все известные людям понятия
представлены противопоставлениями,

наподобие тех, что на экране.

Любопытно, что со временем

эту концепцию начали представлять
в виде разветвлённого дерева,

получившего название «древа Порфирия»

и считавшегося древнейшим
древом познания.

Разветвлённая схема дерева

оказалась такой действенной
метафорой передачи информации,

что со временем стала ключевым
методом представления информации

в разных системах знания.

Деревом представляют карту морали,

например, древо добродетелей
и древо пороков,

изображённые на рисунках
средневековой Европы.

Деревом изображают кровное родство,

или то, как разные люди кровно связаны.

К примеру, генеалогическое древо,

возможно, самый общепринятый
тип разветвлённой схемы.

Думаю, многие из вас видели
генеалогические древа.

У многих, наверное, даже есть
генеалогическое древо семьи.

С помощью разветвлённых схем
изображают системы права:

разные декреты и указы
королей и правителей.

Наконец, очень популярная
научная метафора,

где древо отображает все известные
человеку живые существа.

В конечном счёте деревья стали
эффективной наглядной метафорой,

потому что во многих смыслах
они отражают человеческое стремление

к порядку, равновесию,
единству и симметрии.

Однако сегодня мы сталкиваемся
с новыми сложными задачами,

которые нельзя понять с помощью
простой разветвлённой диаграммы.

Поэтому сейчас появляется
новая метафора,

замещающая разветвлённое дерево

в визуализации систем знаний.

Она даст нам возможность по-новому
взглянуть на окружающий мир.

Это метафора сети.

Мы наблюдаем переход от дерева к сетям

во многих областях знаний.

Мы видим перемены в том,
как мы понимаем мозг.

Раньше мы думали, что мозг —

это центральный орган,
состоящий из блоков,

где каждый из них отвечает
за ряд действий и функций.

Чем больше мы о нём узнаём,

тем больше он видится нам
сложной музыкальной симфонией,

созданной множеством инструментов.

Этот снимок был сделан
командой «Blue Brain Project».

На нём вы видите 10 тысяч
нейронов и 30 миллионов связей.

А ведь это только 10% коры
головного мозга млекопитающих.

Мы также поменяли наше представление
о том, как мы понимаем знания.

Здесь вы видите древа знаний и науки,

созданные испанским учёным
Раймундом Луллием.

Луллий был инициатором,

первым человеком, создавшим представление
областей науки в виде дерева

и повседневной метафоры,
когда мы говорим:

«Биология — это ветвь науки»,

когда мы говорим:

«Генетика — это ветвь науки».

Но, на мой взгляд, самое
мощное древо знаний

было создано Дидро и Д’Аламбером для
Французской энциклопедии в 1751 году.

Оно действительно стало бастионом
французского просвещения,

и эти замечательные иллюстрации

были включены в содержание энциклопедии.

Области знаний изображены на них

в виде отдельных ветвей.

Но знание гораздо сложнее.

Вы видите две карты Википедии,
отражающие взаимосвязь её статей

по истории слева и по математике справа.

Изучив эти и другие карты,

созданные Википедией,

пожалуй, самой большой взаимопроникающей
структурой, созданной человеком,

мы действительно можем увидеть,
что знания устроены гораздо сложнее

и взаимозависимей, словно сети.

Можно заметить интересную перемену в том,

как изображаются
социальные связи между людьми.

Здесь вы видите типичную органиграмму.

Думаю, что многие из вас
видели что-то похожее

в вашей корпорации или где-то ещё.

Это иерархическая структура

с генеральным директором на вершине

и отдельными сотрудниками внизу.

Но иногда люди, ввиду их уникальности,

не показывают лучшего результата
в такой строгой системе подчинения.

Интернет существенно меняет
эту систему взглядов.

На слайде видна наглядная карта
социального онлайн-взаимодействия

между разработчиками Perl.

Perl — это известный язык
программирования,

и мы видим, как программисты

обмениваются файлами
и работают над заданным проектом.

Вы видите, что это совершенно
децентрализованный процесс,

в котором нет единого руководителя.

Это сеть.

Мы замечаем интересную перемену,
даже изучая терроризм.

Одна из главных трудностей в понимании
функционирования терроризма

в том, что мы сталкиваемся с независимыми
ячейками без центральной системы,

у которых нет единого руководителя.

Здесь вы видите пример того,
как используется визуализация.

Эта диаграмма

показывает всех террористов, участвовавших
в теракте в Мадриде в 2004-м.

Вы видите, что сеть разделена

по трём годам,

изображённым в виде вертикальных слоёв.

Синие линии, проходящие насквозь, —

это люди, которые год за годом
были частью этой сети.

Несмотря на то,
что у них нет руководителя,

это наиболее влиятельные люди,

то есть те, кому известны прошлые

и будущие проекты, цели конкретной ячейки.

Мы видим переход от деревьев к сетям

в классификации живых существ.

Снимок справа — это единственный рисунок,

включённый Дарвином
в «Происхождение видов»,

который он назвал «Древом жизни».

Существует письмо Дарвина к издателю,

в котором он описывает
важность этой диаграммы.

Она имела принципиальное значение
в теории эволюции Дарвина.

Но недавно учёные обнаружили,
что дерево жизни покрыто

тесной сетью бактерий.

И получается, что бактерии
связывают виды,

которые раньше были
отделены друг от друга,

в то, что учёные называют не древом жизни,

а паутиной жизни или сетью жизни.

И, наконец, мы видим перемену

в экосистемах нашей планеты.

Мы больше не используем упрощённые
диаграммы типа хищник-добыча,

которым нас учили в школе.

Вот это гораздо более точное
отражение экосистемы.

Эта диаграмма была составлена
профессором Дэвидом Лавином

о взаимодействии около 100
различных видов живых существ с треской

у берегов Ньюфаундленда, Канада.

Мне кажется, что теперь мы можем понять
сложную, взаимозависимую природу

экосистем, которыми
изобилует наша планета.

Несмотря на то, что метафора сети
придумана сравнительно недавно,

она уже может принимать
различные виды и формы,

постепенно становясь полноценным видом
визуальной классификации

и синтаксисом нового языка.

Вот что меня искренне поражает.

Существует 15 видов различных
систем сетевой классификации,

которые я довольно долго собирал,

которые показывают огромное визуальное
разнообразие новой метафоры.

Вот один из примеров.

В верхнем ряду вы видите
радиальное сведение лучей,

модель визуализации, ставшую очень
популярной за последние 5 лет.

В левом верхнем углу
вы видите генную сеть,

за ними сеть IP-адресов
компьютеров и серверов,

а за ними сеть друзей на Facebook.

Наверное, вы не сможете найти
более разрозненные темы,

но все они используют одну и ту же
метафору, одну визуальную модель,

чтобы отобразить их невероятную сложность.

Вот ещё несколько примеров
из собранных мною видов классификаций

развивающейся визуальной типологии сетей.

Но сети — это не просто научная метафора.

Пока дизайнеры, исследователи и учёные
пытаются отобразить сложные системы,

они во многом влияют на области
традиционного искусства,

такие как рисование и скульптуру,

и на самих художников.

Возможно, из-за эстетической
привлекательности сетей —

а они просто великолепны —

сети становятся настоящим культурным мемом

и вводят новое художественное движение
под названием «нетворкизм».

Влияние этого движения заметно
во многих случаях.

Вот один из примеров,

где вы видите влияние науки на искусство.

На снимке слева отображены данные IP,

полученная при помощи компьютера карта
IP-адресов серверов и компьютеров.

А на снимке справа —

картина Шерон Моллой «Переходные
структуры и нестабильные сети»,

написанная на холсте маслом и эмалью.

Вот ещё несколько картин Шерон Моллой,

прекрасные и сложные произведения.

Вот другой пример
интересного взаимовлияния

науки и искусства.

Слева «Улыбка приведения в действие»
[«Operation Smile»], —

карта социальной сети,
составленная компьютером.

А справа картина Эммы Макнелли
«Мгновение F4» [«Field 4»],

написанная карандашом на бумаге.

Эмма Макнелли — одна из тех,
кто возглавляет это движение,

она создаёт эти удивительные
выдуманные пейзажи,

в которых можно заметить
влияние визуализации сетей.

«Нетворкизм» существует
не только в двух измерениях.

Я покажу вам один из моих любимых проектов

нового движения.

Мне кажется,
название говорит само за себя:

«Галактики формируются вдоль нитей,

как капли воды на паутине».

Этот проект кажется мне
чрезвычайно мощным.

Он был создан Томасом Сарацено,

который занимает огромные
площади помещений

и создаёт в них масштабные инсталляции,
используя только резиновые шнуры.

Если проходя по залу вы задеваете
резиновые шнуры,

вся сеть как будто немного сдвигается
по образу настоящей сети.

Вот ещё один пример того,

как представлен «нетворкизм»
на совершенно другом уровне.

Эта инсталляция создана
японским художником Шиару Шиота

и называется «В тишине».

Так же, как и Томас Сарацено, Шиару
заполняет залы плотными сетями,

плотной паутиной резиновых шнуров,
чёрной шерсти и ниток,

иногда используя различные предметы,
как на этом снимке,

а иногда даже привлекая людей
для многих своих работ.

Сети — это не просто новая тенденция,

это было бы слишком легко.

Сети воплощают в себе понятия
децентрализации,

взаимосвязи и взаимозависимости.

Подобный новый образ мышления
очень важен для нас,

чтобы решать сложные задачи,
стоящие сегодня перед нами,

от расшифровки импульсов
человеческого мозга

до понимания Вселенной.

На снимке слева вы видите
нейронную сеть мыши,

в таком масштабе немногим
отличающуюся от нашей.

А справа — моделирование «Милленниум».

Крупнейшее и наиболее
реалистичное моделирование

формирования структуры Вселенной.

Ему удалось воссоздать историю
20 миллионов галактик

с выгрузкой результатов
объёмом в 25 терабайт.

И так уж совпало, случайно или нет,

но я считаю, что сходство
между этими двумя уровнями знаний —

наименьшим, то есть нашим мозгом,

и крупнейшим, целой Вселенной —

является просто
поразительным и невероятным.

Ведь как сказал дизайнер Брюс Мау:

«Как бы там ни было,
когда всё связано между собой,

всё имеет значение».

Большое спасибо.

(Аплодисменты)