Неизведанная территория. Как «большие данные» помогают раскрывать тайны прошлого и предсказывать будущее нашей культуры

Исследовать эти длинные временные шкалы с помощью n-грамов довольно легко. Отличным примером может служить факсимильный аппарат.

В 1980-х годах почти моментально выскакивает «факс-машина», сразу же достигая пика популярности. Кажется, что это – стопроцентная новинка. Когда же, если судить по n-грамам, был изобретен факс?

80-е, правильно? Нет. 70-е? Нет. 60-е? 50-е? 40-е?

Да, факс-машина была изобретена в сороковых. Но первый патент на факс-машину был выдан шотландскому изобретателю Александру Бейну в 1843 году. К 1865 году между Парижем и Лионом уже существовала коммерческая служба – так называемый телефакс[174].

Одна из самых поразительных технологий 1980-х годов получила поддержку Наполеона III, императора Франции. Крупные новости путешествуют быстро – в отличие от больших идей.

Патентные заявки

Для того чтобы понять, сколько времени требуется на распространение изобретения, нам нужно начать с длинного списка и вычислить, когда в действительности было изобретено каждое из новшеств.

Поначалу эта задача может показаться простой. Правительства столетиями выдавали патенты на новые изобретения, обеспечивая их изобретателям эксклюзивные права на плоды их ума. Как сказал Авраам Линкольн – единственный президент США, владевший патентом, «патентная система добавляет топлива интереса пламени гения». Патентное законодательство поощряет изобретателей на раскрытие своих новых технологий при первой же возможности. Поэтому все, что нам нужно для того, чтобы понять дату изобретения, это узнать, когда на него был выдан патент.

Но заявить об этом легче, чем сделать.

Возьмем, к примеру, телефон. В Соединенных Штатах Америки изобретение телефона приписывается Александру Грэму Беллу. 10 марта 1876 года Белл написал в своем блокноте:

Затем я прокричал в динамик следующее предложение: «Мистер Уотсон, подойдите ко мне – я хочу вас видеть» [175]. К моему восторгу, он тут же пришел и объявил, что услышал и понял сказанное мной.

Позднее Белл коммерциализировал эту технологию, создав несколько компаний, потомки и отпрыски которых до сих пор доминируют в телекоммуникационной отрасли. Для американцев Белл является настоящим героем мира технологии, который заложил множество основ, сделавших возможной появление современной информационной эпохи.

Но в Италии эту историю рассказывают совсем иначе. Итальянцы считают изобретателем телефона Антонио Меуччи. Этот американец итальянского происхождения заявлял о том, что изобрел telettrofono примерно в 1854 году и продолжал совершенствовать его конструкцию до 1870 года, когда ему удалось наконец передать голос по проводам на расстояние выше одной мили. Уотсон, работавший с Беллом в 1876 году, сидел в соседней комнате[176].

А что насчет Элиши Грея? Грей основал в 1872 году компанию Western Electric Manufacturing Company, снабжавшую Western Union телеграфическим оборудованием. Заинтересовавшись этой технологией, Грей изобрел микрофон с переменным сопротивлением. Это устройство позволило кодировать многотональные звуки, например человеческие голоса, для дальнейшей передачи по проводам. В сущности, и Грея можно считать изобретателем телефона.

Список великих умов, которые изобрели (или не изобрели) телефон, напоминает перечень лучших новаторов конца XIX века. У многих из них имелись патенты, описывавшие их вклад в это изобретение. Меуччи подал патентную заявку – своего рода предварительный патент – в 1871 году, назвав свою технологию «говорящим телеграфом». Но значит ли это, что Меуччи может считаться полноценным владельцем патента? Как ни странно, через несколько лет он отказался от заявки, и она так и не стала полноценным патентом. Кроме того, не до конца понятно, удалось ли Меуччи действительно сконструировать то, о чем он заявлял. 14 февраля 1876 года, через пять лет после подачи заявки Меуччи, адвокат Грея вошел в офис патентного ведомства в Вашингтоне, чтобы подать свою заявку на изобретение телефона. Получается, что полноценным изобретателем стоит считать Грея. Однако чуть раньше ту же контору посетил и адвокат Белла. Он подал заявку на – совершенно верно! – изобретение телефона.

И даже не просите нас рассказать историю изобретения электрической лампочки[177]!

147 свиданий вслепую

Однозначно определить, когда и что было изобретено, невозможно. Нам был необходим компромисс. Один вариант состоял в том, чтобы изучить все изобретения типа телефона одно за другим и принять наилучшее решение на основании имеющихся свидетельств. Однако такой подход опасен. На результат могли повлиять наши сознательные или несознательные искажения. Поэтому Авива сделала самое разумное, что только могла в тот момент, – она сдалась и воспользовалась «Википедией».

В «Википедии» перечислены даты возникновения множества значительных изобретений. Мы знаем, что некоторые из них не вполне точны. Однако поскольку эти данные предложили не мы, они не отражали наши собственные искажения и поэтому вряд ли могли систематически влиять на качество нашего эксперимента. В общем, иногда свидания вслепую значительно лучше.

Авива проверила каждый элемент данных, чтобы убедиться в его правдоподобии – иными словами, что на определенный момент, как минимум, была подана хотя бы одна из патентных заявок на определенное изобретение и что – судя по n-грамам – технология не использовалась до этой даты ни под одним названием (ни как «факс-машина», ни как «телефакс»). Если дата не казалась правдоподобной, Авива просто исключала изобретение из нашего небольшого реестра. В остальных случаях изменения не вносились.

В конечном итоге у Авивы остался список из 147 больших идей и 147 дней их рождения. Он включает в себя всевозможные хитроумные устройства[178]. Одно из них – это пишущая машинка, запатентованная в 1843 году Шарлем Турбером (забавно, что сам изобретатель думал о ней как о чем-то особенно полезном для «слепых… и нервных»). Еще одним выдающимся участником списка является бюстгальтер, запатентованный в 1913 году Зигмундом Линдауэром. Список включает в себя молекулы (морфин и тиамин), материалы (пирекс и бакелит), методы транспортировки (вертолет и эскалатор) и уничтожения (динамит и автомат), а также массу полезных изобретений (степлер, резиновая лента, безопасная бритва) и методов (пастеризация). В нем, как в хорошем супермаркете, можно было найти все необходимое – и пару джинсов, и лампочку. А также – опять же как в хорошем супермаркете – там можно было найти массу вещей, которые, скорее всего, никогда вам не понадобятся, – например, канатную дорогу и нефтяную вышку.

С помощью этого списка мы смогли изучить историю жизни многих великих изобретений. В некоторых случаях (таких как джинсы Ливая Стросса) история только начинается – даже в наши дни их роль продолжает расти. Другие изобретения, типа целлофана, уже прошли пик своего влияния. Они чему-то нас научили; мы продолжаем их время от времени использовать; а их наследие было передано новому поколению идей. Однако с точки зрения нашей коллективной памяти это уже пройденный этап.

Разумеется, самое поразительное в этом списке то, что, подобно бессмысленным словосочетаниям Эббингауза, он помогает нам лучше понять суть обучения – на этот раз в масштабе целых обществ. В главе 4 мы задались вопросом, в каком возрасте самые знаменитые люди начинают оказывать влияние на развитие культуры. Теперь давайте зададимся тем же вопросом, но уже в отношении технологий. Сколько времени требуется тому или иному изобретению, чтобы дойти до определенного уровня своего культурного влияния (а именно четверти от максимума), измеренного с помощью n-грамов?

Посмотрим на револьвер. Он был запатентован в 1835 году Сэмюелом Кольтом. В 1918 году это шестизарядное оружие достигло пика своего влияния при частоте шесть упоминаний на каждый миллион слов (это в три раза больше, чем сочетание «Билл Клинтон» на его пике). Отметки полтора упоминания на миллион – четверти от максимума – слово достигло в 1859 году. Длина периода между 1835 и 1859 годами (24 года) позволяет нам оценить, сколько времени потребовалось револьверу, чтобы зажечь наш коллективный энтузиазм. Этот показатель позволяет определить, насколько быстро общество в целом узнает о новой идее.

Судя по всему, этот показатель варьируется для изобретений значительно сильнее, чем для знаменитостей. Плееру Walkman, изобретенному компанией Sony в 1978 году, потребовалось лишь десять лет для достижения четверти от максимума своего влияния. Не меньшим хитом был и iPod компании Apple – судя по всему, если вы хотите, чтобы ваше изобретение оказало свое влияние максимально быстро, вам стоит заняться портативными музыкальными плеерами. Как и револьверу, целлофану понадобилось около четверти столетия для достижения той же отметки. Для печатной машинки этот процесс занял 45 лет, а для джинсов – 103 года. При таких темпах Стросс мог бы добиться гораздо большего, займись он математикой.

Однако эти цифры – сто лет для распространения новой технологии – кажутся слишком большими. В наши дни новые технологии меняют повседневную жизнь значительно быстрее. С чем это связано? Не происходит ли ускорение процесса коллективного обучения?

Сингулярность или смерть!

И найти ответ на этот вопрос мы можем с помощью n-грамов.

Для этого мы совместили свой вдохновленный Эббингаузом список изобретений с методом когорт Андворда. Мы распределили 147 технологий по датам изобретения, начиная с жаккардового ткацкого станка (1801) и заканчивая терменвоксом, одним из первых электронных музыкальных инструментов (1920). После этого мы разбили список на три периода – изобретения начала XIX столетия, изобретения середины XIX столетия и изобретения более позднего периода.

Различия в коллективном обучении со временем оказались вполне очевидными. Изобретениям начала XIX века потребовалось 66 лет на достижение отметки четверти влияния. А для изобретений конца XIX и начала XX века – всего 27 лет. Кривая коллективного обучения становилась все короче и короче, ужимаясь примерно на 2,5 года в течение каждого десятилетия. Общество обучается все быстрее и быстрее.

Почему так происходит? Как и в случае с коллективным забыванием, дать точный ответ сложно. Однако стоит поразмышлять о потенциальных последствиях.

Одна из самых интригующих перспектив, связанных с постоянно ужимающейся кривой коллективного обучения, была сформулирована в разговоре между физиком Станиславом Уламом и эрудитом Джоном фон Нейманом[179]. Улам отлично разбирался в серьезных изобретениях – ведь он изобрел водородную бомбу. Нейман был знаменитым математиком, физиком и основателем теории игр, а также считается отцом-основателем компьютерных наук. Также Нейман высказал идею «взаимного гарантированного уничтожения» (Mutually Assured Destruction) и его сокращения MAD (буквально: «безумный»). Думается, что разговоры Неймана и Улама были невероятно увлекательными. Несмотря на свою неспособность дать точную количественную оценку, Нейман чувствовал, что скорость технического развития постоянно возрастает. В общении с Уламом он заметил:

Постоянно ускоряющийся прогресс в области технологий и изменения в человеческой жизни… создают ощущение того, что мы приближаемся к некоей значительной сингулярности в истории человечества, за пределами которой развитие цивилизации в прежнем виде уже не может продолжаться.

Эта идея была популяризирована футурологом Рэймондом Курцвейлом[180], заметившим, что скорость, с которой компьютерные чипы обретают все большую мощность, – знаменитая закономерность, известная под названием «закона Мура», – приведет к тому, что к 2045 году обычный компьютер будет иметь больше вычислительной мощности, чем мозги всего человечества, слитые воедино. Согласно его предсказанию, в этот момент мы обретем возможность закачивать свои мысли на диск и тем самым обретем вечную жизнь в мире машин. Именно это Курцвейл и называет «технологической сингулярностью».

Подобная концепция может показаться довольно странной, однако Курцвейл – далеко не сумасшедший. Он продал свою первую компанию, будучи еще студентом Массачусетского технологического, и изобрел множество широко применяющихся технологий. Билл Гейтс называл Курцвейла «лучшим из известных предсказателей будущего искусственного интеллекта», а журнал Forbes наделил его титулом «идеальной думающей машины». В 2001 году Курцвейл получил награду Lemelson-MIT в размере 500 000 долларов – крупнейший в мире приз для изобретателей, – а также национальную медаль в области технологий от Билла Клинтона, человека более знаменитого, чем большинство ингредиентов в вашем салате. Так что не приходится сомневаться в том, что Курцвейл знает свое дело. Но прав ли он?

Это пока непонятно. n-грамы рассказывают нам о прошлом. К сожалению, они не предсказывают будущего. Пока что.

Дух народа, культура, культуромика

Наши довольно грубые расчеты, связанные с памятью, заставляют верить, что мы совсем скоро сможем достичь того, что «Венский кружок» считал невозможным еще сто лет назад. Мы сможем дать количественную оценку духу народа с помощью эмпирического измерения аспектов коллективного бессознательного и коллективной памяти.

Однако мы до сих пор не говорили вам о том, что это путешествие может оказаться крайне опасным.

«Дух народа» – это вовсе не безвредная концепция. Изначально она была предложена немецким философом Иоганном Готфридом Гердером в XVIII веке[181]. Сам Гердер был человеком широких взглядов, отвергавшим рабство, колониализм и саму идею о наличии фундаментальных биологических различий между расами. Он верил, что между народами имеются различия – и эти различия формируют то, что он назвал «дух народа», – однако он не верил, что они как-то связаны с главенством одного из них.

Однако если смешать понятие «духа народа» с агрессивным национализмом, легко заметить, что идея Гердера может стать фиговым листком для расизма – я лучше потому, что у моего народа выше уровень «духа».

В некоторых случаях именно так и произошло. Давайте еще раз вспомним, о чем говорили студенты в 12 тезисах, приведших к сожжению книг по всей Германии. Они хотели «уважать традиции народа», отвергая при этом все, что отражало антигерманский дух. И когда мы говорим о расизме в XIX и XX столетиях, концепция «духа народа» оказывается тут как тут.

Однако существуют и более здоровые подходы к «духу народа». Немецко-американский ученый Франц Боас[182], которого часто называют отцом современной антропологии, говорил в своей работе об историческом определении «духа народа». Однако он категорически отказывался смешивать «дух народа» и ультранационалистическую идеологию, понимая, что это опасное слияние приведет к интеллектуальному и моральному обеднению[183].

Вместо этого он попытался выявить «дух народа» эмпирическими методами (теми же самыми, которыми руководствовался Эббингауз). С точки зрения Боаса, культура постоянно меняется, однако при этом всегда допускает наблюдения и описание ее фактов. Объединив две традиции, Боас заложил основы научного исследования культуры и создал то, что мы в наше время называем антропологией.

И когда мы в разговоре с учеными называем свои занятия словом «культуромика», мы каждый раз вспоминаем о Боасе.

«-омика» предполагает работу с большими данными в современной биологии и не только[184].

«Культура» – это культура в понимании Боаса, эмпирически познаваемая и многогранная, основанная на бесконечной любознательности и искреннем восхищении.

2010 год. В затемненной комнате штаб-квартиры гарвардской программы «Эволюционная динамика» на столе стоит компьютер со снятым защитным корпусом. Юань только что вернулся из офиса Google в Кембридже и привез с собой жесткие диски с данными n-грамов. Эти результаты были получены всего несколькими часами ранее. Подсоединив диски, мы нажали на кнопку включения компьютера, приготовившись увидеть результаты трех лет своей работы. Единственным звуком в те минуты, пока компьютер загружался, было успокаивающее жужжание вращающихся дисков.

И вот наконец на экране появилась командная строка.

С чего начать?

«Эволюция» – то, что привело нас туда, где мы оказались

Прошла еще минута, на экране появилось несколько строк программы, и вдруг командная строка сменилась графиком. Мы увидели, как через плавную и тонкую линию с нами начинают говорить миллионы голосов через столетия. Кривая, возникшая из океана данных, нарисовала нам простую, но впечатляющую историю, понять которую мог бы каждый.

Поднялся одобрительный гул. Увиденное представляло собой вполне наглядный пример действия эволюции.

И тут же в комнате раздался еще один звук – звук откупориваемой бутылки вина.

Первая выборка всегда бесплатна

В прошлом мы активно пытались убедить людей из Google, что создание общедоступного инструмента для изучения n-грамов (который мы предложили назвать Bookworm, то есть «Книжный червь») представляет собой хорошую идею. Нас быстро ставили на место, задавая вопросы типа «Кто будет его использовать? Преподаватели. Теперь представьте себе, что каждый преподаватель в мире пользуется Bookworm и таких людей 100 тысяч. В масштабах Google 100 тысяч пользователей не способны ни на что повлиять».

Спорить с этим было сложно.

Однако как только у нас оказались данные и мы начали с ними играть, тут же стало происходить нечто странное: n-грамы занимали в нашей жизни все больше места. Не смотреть на них было просто невозможно. Мы начали работу со слова «эволюция». А что, если посмотреть на неправильные глаголы? А как насчет президентов? Или Эйнштейна? Иногда на вечеринке нам могли задать вопрос: когда появился термин «сексизм»? Мы вытаскивали компьютер и отвечали: в начале 1970-х. Когда люди начали писать donut вместо doughnut («пончик»)? Мы вновь доставали ноутбук и отвечали: в 50-х, сразу же после создания компании Dunkin’ Donuts.

Мы стали встречаться и обсуждать научное исследование, в котором бы описали наши самые интересные открытия. Мы думали, что написание научной работы поможет нам сделать следующий шаг вперед. Но каждый раз, когда мы начинали писать на эту тему, нас отвлекал от работы новый набор n-грамов. Закуски! Компании! Динозавры! К концу каждой встречи мы понимали, что любые наши предыдущие открытия меркли в сравнении с тем, что мы проверили только что. Ситуация казалась попросту невозможной. Мы никак не могли понять, как же нам справиться с этой одержимостью.

Нам стало ясно, что для того, чтобы собраться с мыслями, потребуется помощь других. Поэтому мы взяли четыре ноутбука, имевших доступ к базе данных n-грамов, – единственные четыре ноутбука в мире, способные работать с нашим прототипом интерфейса Bookworm, – и раздали их. Один отправился к Пинкеру, который принялся быстро создавать с его помощью графики для включения в книгу, которую писал в то время. Другой ушел Авиве, жене Эреца. Она тут же сообщила о новых открытиях – проверка n-грама для фамилии Мендельсон заставила ее углубиться в изучение темы цензуры. Теперь на этот наркотик подсела и она.

Третья машина отправилась к Мартину Новаку. Как-то раз, вернувшись домой, он показал Bookworm своему сыну Себастьяну, которому в то время было 16 лет. Себастьян ввел запрос. На экране появился график. Заинтересовавшись, он попробовал еще; а после еще двух запросов он забрал машину у Мартина и удалился. Уже через несколько минут работы он позвонил другу: «Ты должен сейчас же прийти и увидеть, что у меня есть». Друг пришел, и они отправляли запрос за запросом до глубокой ночи.

Последняя машина отправилась на Библиотечный саммит 2010 года, проводившийся компанией Google. Нас пригласили сделать на этом мероприятии доклад. Именно на этом саммите Google обычно рассказывала главам многих библиотек мира о последних новостях своего проекта по оцифровке.

Наверное, вы считаете библиотекарей тихими и спокойными людьми. Мы столкнулись с обратной картиной.

После того как мы объяснили базовую концепцию того, чем занимаемся, уровень энтузиазма в зале резко возрос – никто и никогда не слышал ни о чем подобном (по крайней мере в таких масштабах). Мы смогли привлечь внимание каждого человека, находившегося в переполненном зале. Ко времени, когда мы стали показывать примеры, комната наполнилась удивительной энергией. Наконец, после 45 минут общения мы перестали разговаривать и загрузили Bookworm.

Мы поинтересовались у аудитории: «А теперь… какие мы отправим запросы?» В ответ раздались бурные аплодисменты, подобных которым мы не слышали никогда в жизни. Но библиотекари еще и принялись кричать, не в силах сдержать эмоции:

– Сравните слова «он» и «она»!

– Давайте попробуем «глобальное потепление»!

– «Пираты» против «ниндзя»!

Комната буквально взорвалась от восторга, любопытства и ликования.

N-грамы очаровывали, манили и моментально вызывали привыкание. Казалось, будто мы открыли новую разновидность героина для «ботаников».

Боремся с зависимостью: новая стратегия

Сидевший в первом ряду Дэн Клэнси понимал, что наше странное изобретение будет интересным не только для нас самих и кучки библиотекарей, но и для множества пользователей Google. Он пообещал, что Google займется адаптацией нашего прототипа и выпустит его в свет в рамках проекта Google Books. Мы были в восторге.

Внезапно наш проект превратился из черепахи научного метода в стремительного кролика, работающего на энергии Google. Ровно через две недели потрясающие программисты из Google Йон Орвант, Мэттью Грей и Уильям Брокман создали прекрасную веб-версию Bookworm. Чтобы избежать длительного процесса согласования новых торговых марок внутри компании, мы были вынуждены сменить прежнее название на более простое и технологичное – Ngram Viewer. В 14:00 16 декабря 2010 г. журнал Science опубликовал нашу статью с описанием исследования, и одновременно с этим Google выпустила Ngram Viewer в свет.

За первые же 24 часа на сайт зашло три миллиона посетителей. Тут же стали появляться сообщения в Twitter. Обзоры Ngram Viewer варьировались от «вызывает привыкание» (@gbilder) до «вызывает тотальное привыкание» (@paulfroberts) и «божежтымой google ngram viewer вызывает привыкание, с каким я никогда прежде в жизни не сталкивался» (@rachsyme). Журнал Mother Jones окрестила его «возможно, величайшим расточителем времени в истории Интернета» [185]. Прочитав на следующее утро газету New York Times, мы с удивлением увидели рассказ о нашей работе на первой полосе.

Проблема была решена: раз уж мы не могли избавиться от парализующей волю тяги к n-грамам, то мы решили подсадить на них весь мир.

Мамочка, откуда берутся марсиане?

В сентябре 1610 года Галилей начал серию наблюдений планеты Марс. К декабрю того же года он заметил нечто примечательное – казалось, что Марс становится все меньше и меньше, и теперь его размер составлял всего треть от сентябрьского[186]. Галилей пришел к выводу, что за несколько месяцев планета удалилась от Земли на огромное расстояние, – и это стало одним из важнейших доказательств того, что Земля не находится в центре Вселенной. Однако, помимо этого, Галилей не мог увидеть практически ничего другого. Его телескоп был слишком примитивен, чтобы что-то рассказать о поверхности планеты.

Через несколько столетий Джованни Скиапарелли навел на Красную планету значительно более мощный телескоп[187]. Он увидел совершенно потрясающую вещь – поверхность планеты была испещрена массивными линиями. Рассказы Скиапарелли настолько вдохновили человека по имени Персиваль Лоуэлл, что в 1894 году тот решил выстроить свой собственный телескоп, чтобы увидеть эту же картину своими глазами. И он действительно увидел те же линии из своей обсерватории, созданной в городе Флагстафф, штат Аризона. Другие люди, работавшие в обсерватории Лоуэлла, подтвердили его открытия. На основе прямых наблюдений команда смогла создать подробные карты с указанием линий, формировавших на поверхности планеты плотную сеть.

Чем же могли быть эти протяженные линии на поверхности Марса?

Объяснение Лоуэлла базировалось на знании, широко распространенном уже сто лет назад. Ученым было известно, что на Марсе практически нет воды, за исключением ледяных шапок на полюсах планеты. Лоуэлл считал, что линии представляли собой масштабную систему ирригационных каналов, созданных жителями умиравшей планеты для доставки воды из полярных регионов. Рассматривая систему линий в свой телескоп, Лоуэлл пришел к заключению, что на Марсе есть разумная жизнь[188]. Мы не одиноки.