По мере приближения выборов 2016 года мы много слышим о «красных состояниях» и «синих состояниях». Эта идиома стала настолько укоренившейся, что мы почти забыли, откуда она взялась: визуализация данных.
Из этой истории
Картографирование Нации
купитьНа президентских выборах 2000 года гонка между Элом Гором и Джорджем Бушем была настолько близка, что вещатели смотрели на карты избирательных колледжей, которые обычно окрашивались в красный и синий цвета. Более того, они говорили об этих затенениях. Тим Рассерт из NBC вслух поинтересовался, как Джордж Буш «получит оставшиеся 61 выборный красный штат, если хотите», и этот язык оказался в популярном воображении. Америка разделилась на два цвета - данные превратились в чистую метафору. Теперь американцы даже регулярно говорят о «фиолетовых» государствах, мысленной визуализации политической информации.
Мы живем в эпоху визуализации данных. Зайдите на любой новостной сайт, и вы увидите графическую поддержку кандидатов в президенты; откройте свой iPhone, и приложение Health создаст персонализированные графики, показывающие, насколько вы были активны на этой неделе, в месяце или в году. На сайтах публикуются диаграммы, показывающие, как меняется климат, как сегрегируются школы, сколько домашней работы делают матери по сравнению с отцами. И газеты все чаще обнаруживают, что читатели любят «датавиз»: в 2013 году самой читаемой историей New York Times за весь год была визуализация региональных акцентов по всей территории Соединенных Штатов. Это имеет смысл. Мы живем в эпоху больших данных. Если мы собираемся понять наш сложный мир, одним из мощных способов является его построение.
Но это не первый случай, когда мы открываем удовольствие от превращения информации в картинки. Более ста лет назад ученые и мыслители утонули в собственном потоке данных - и, чтобы помочь понять это, они изобрели саму идею инфографики.
**********
Идея визуализации данных устарела: в конце концов, это и есть карта, представляющая географическую информацию, и у нас были карты около 8000 лет. Но редко можно было представить что-либо кроме географии. Существует только несколько примеров. Примерно в 11 веке анонимный писец создал схему того, как планеты движутся по небу. К 18 веку учёные согревали идею визуальной организации знаний. Британский эрудит Джозеф Пристли подготовил «Биографическую карту», в которой на временной шкале изображены жизни около 2000 исторических личностей. Картина, утверждал он, передает информацию «с большей точностью и гораздо меньшим временем, чем это потребовалось бы при чтении».
Тем не менее, визуализация данных была редкой, потому что данные были редкими. Это начало быстро меняться в начале 19 века, потому что страны начали собирать и публиковать множество информации о своей погоде, экономической активности и населении. «Впервые вы могли бы справиться с важными социальными проблемами с помощью достоверных фактов, если бы смогли найти способ их проанализировать», - говорит Майкл Френдли, профессор психологии в Йоркском университете, который изучает историю визуализации данных. «Век данных действительно начался».
Подпишитесь на журнал Smithsonian сейчас всего за $ 12
Эта статья является подборкой из июльского / августовского номера журнала Smithsonian.
купитьРанним новатором был шотландский изобретатель и экономист Уильям Плейфэйр. Будучи подростком, он учился у Джеймса Уатта, шотландского изобретателя, который усовершенствовал паровую машину. Playfair было поручено разработать патенты, что потребовало от него отличных навыков рисования и рисования. После того, как он покинул лабораторию Уотта, Playfair заинтересовался экономикой и убедился, что может использовать свое средство для иллюстрации, чтобы оживить данные.
«Среднестатистический политический экономист, безусловно, мог бы подготовить таблицу для публикации, но не обязательно график», - отмечает Ян Спенс, психолог из Университета Торонто, который пишет биографию Playfair. Playfair, который понимал и данные, и искусство, был в идеальном положении для создания этой новой дисциплины.
На одном известном графике он построил график цен на пшеницу в Соединенном Королевстве против стоимости рабочей силы. Люди часто жаловались на высокую стоимость пшеницы, и думали, что заработная плата ведет к росту цен. Диаграмма Playfair показала, что это не так: заработная плата росла гораздо медленнее, чем стоимость продукта.
Диаграмма временных рядов торгового баланса Playfair, опубликованная в его Коммерческом и Политическом Атласе, 1786 (Википедия) «Он хотел узнать, - отмечает Спенс. «Он хотел найти закономерности или точки изменения». Иллюстрации Playfair часто выглядят удивительно современно: в одном он нарисовал круговые диаграммы - тоже свое изобретение - и линии, которые сравнивали численность населения разных стран с их налоговыми поступлениями. Еще раз, диаграмма произвела новый, четкий анализ: британцы платили намного более высокие налоги, чем граждане других стран.
Неврология еще не была сильной наукой, но Playfair, казалось, интуитивно понимал некоторые из ее принципов. Он подозревал, что мозг обрабатывает изображения с большей готовностью, чем слова: картинка действительно стоит тысячи слов. «Он говорил вещи, которые звучат почти как исследователь видения 20-го века», - добавляет Спенс. Данные, пишет Playfair, должны «говорить глазам», потому что они были «лучшим судьей пропорции, и могли оценивать их с большей скоростью и точностью, чем любой другой из наших органов». По его словам, действительно хорошая визуализация данных «Производит форму и форму для ряда отдельных идей, которые в остальном абстрактны и не связаны».
Вскоре интеллектуалы по всей Европе использовали визуализацию данных, чтобы справиться с такими проблемами урбанизации, как преступность и болезни. Во Франции в 1830-х годах адвокат по имени Андре-Мишель Герри создал карты, показывающие «моральную статистику». Он был одним из первых, кто использовал штриховки для отображения данных - темнее там, где преступность была хуже или уровень неграмотности выше, например. Его карты были противоречивы, потому что они опровергали общепринятую мудрость. Французские социальные критики считали, что низкое образование ведет к преступлению, но карты предполагают, что это не так. «Понятно, - писал Герри, - отношения, о которых говорят люди, не существуют». Основанная на данных социальная наука родилась.
К середине 19 века «моральная статистика» процветала, и ученые использовали визуализацию данных для подавления эпидемий. Когда в 1854 году холера разорила Лондон, врач Джон Сноу составил карту инцидентов и заметил большое скопление вокруг водяного насоса на Брод-стрит. Скептически городской совет закрыл насос, эпидемия утихла, и карта Сноу помогла подтолкнуть к решающей идее: болезни могут быть вызваны контактом с пока неизвестным заражением - бактериями.
«Диаграммы роз» Флоренс Найтингейл показали смерть от болезней (синий цвет), военных ран (красный цвет) и других причин (черный цвет). (Библиотека Уэлком, Лондон) **********
В середине 19-го века в Америке одной из самых больших социальных проблем было рабство. И именно рабство продвигало некоторые из самых замечательных визуализаций данных в стране: «карты рабов».
Когда южные штаты начали отделяться в 1860 и 1861 годах, силы Союза вторглись в Вирджинию, чтобы попытаться отбить сепаратистов. Но где они должны сосредоточить свои силы? В разгар боевых действий в июне 1861 года департамент береговой разведки федерального правительства подготовил восхитительную карту Вирджинии, в которой была предложена стратегия. Используя данные последней переписи, карта показала концентрацию рабов в каждом графстве Вирджинии: чем темнее графство, тем выше процент попавшего в рабство населения.
Одна тенденция сразу выскочила: восточная Вирджиния была горячей точкой рабства. Западный регион был сравнительно без рабов. Это наводит на мысль, что Западу будет безразлично сражаться за сохранение рабства; на самом деле, он может даже перейти на другую сторону и присоединиться к юнионистам. Карта представляет собой глубоко политическую визуализацию данных, указывает Сьюзен Шультен, историк из Университета Денвера и автор книги « Составление карт нации» . Он пытался показать, что только относительное меньшинство вирджинцев поддержало и получило выгоду от рабства. Он также предложил военную стратегию: попытаться противопоставить запад востоку.
«Это была карта прорыва», - отмечает Шультен. «Это была попытка повлиять на то, как правительство видит нацию и как военные это понимают. Это привлекло внимание Линкольна к тому месту, где рабство было самым слабым.
Вскоре после этого, в рамках Обзора побережья США была получена еще одна карта, показывающая плотность рабов, за исключением того, что она охватила все южные штаты. Президент Линкольн был очарован этой картой, так часто обращаясь к ней во время Гражданской войны, что она показала «следы большой службы», как позже вспоминал официальный портретист Фрэнсис Бикнелл Карпентер. Однажды Карпентер позаимствовал карту, чтобы изучить ее, когда в комнату вошел Линкольн.
« Вы присвоили мою карту, не так ли?» - сказал Линкольн. «Я искал все вокруг». Президент надел очки, «и, садясь на сундук, начал очень серьезно его разглядывать», как позже писал Карпентер. Линкольн указал на позицию, где кавалерийская дивизия армии Джадсона Килпатрика теперь сражалась с войсками Конфедерации. «Это так, как я думал, - сказал он. «Он близок к ___ стране, где рабы самые толстые. Теперь мы должны получить «кучу» из них, когда он вернется ». Как и в случае с картой Вирджинии, Линкольн использовал карту, чтобы по-новому понять страну - чтобы увидеть, где южане больше всего и меньше всего хотят бороться с севером.
**********
К концу 19-го века визуализация данных создала новый тип граждан. Образованным людям в США или Европе все более комфортно мыслить статистически. «Два доминирующих слова нашего времени, - писал Оливер Уэнделл Холмс в 1860 году, - являются законом и средним».
Одним из истинно верующих была британская медсестра Флоренс Найтингейл. В детстве она была настолько очарована математикой, что организовала информацию о своем садоводстве в таблицах. Статистика, по ее словам, является инструментом для познания «мысли о Боге»; когда уставал, взгляд на таблицу чисел «прекрасно оживал».
Во время Крымской войны она получила шанс овладеть своими навыками работы с данными. Находясь в поле, Соловей пришел в ужас от ужасных условий в армейских больницах и солдатских казармах, которые были испачканы фекалиями и паразитами. Она убедила королеву Викторию позволить ей изучить проблему, и Найтингейл объединился со своим другом Уильямом Фарром, ведущим статистиком страны, для анализа показателей смертности в армии. Они обнаружили потрясающий факт: большинство солдат в Крымской войне не погибли в бою. Они умерли от «болезней, которые можно предотвратить» - именно того, что было вызвано ужасной гигиеной. Очистите гигиену, и вы спасете жизни.
Соловей ловко понял, что таблицы с цифрами и текстом будут слишком сложны для разбора. Им нужна, по ее словам, визуализация данных - «чтобы повлиять на глаза», то, что мы не можем донести до публики через их уши, защищающие от слов ». Ее изобретением была элегантная« диаграмма полярных областей », новый вариант пирога. диаграмма: каждый кусочек пирога отображал количество смертей за один месяц войны, увеличиваясь по мере увеличения числа смертей, и отмечая цветом, чтобы показать причины смерти. Поклонники назвали это «диаграммой роз», потому что она была похожа на цветок.
Королева и Парламент могли сразу увидеть важность гигиены; они быстро создали санитарную комиссию для улучшения условий, и показатели смертности снизились. Соловей стал одним из первых, кто успешно использовал визуализацию данных для убеждения - чтобы влиять на государственную политику.
«Она была активисткой и хотела изменить ситуацию к лучшему», - говорит Линн Макдональд, почетный профессор Университета Гвельфа в Онтарио и редактор «Собрание сочинений Флоренс Найтингейл» .
Визуализация даже определяла, как расширяется территория США. Многие американцы хотели двинуться на запад, но элиты были неуверены, подходит ли интерьер для сельского хозяйства. Некоторые считали, что это «Великая американская пустыня»; Джозеф Генри, ученый и секретарь Смитсоновского института, расценил Запад как «бесплодные отходы ... непригодные для сельского хозяйства», и он подготовил карты, анализирующие данные об осадках в армии, чтобы поддержать его утверждение. Другие стреляли в ответ своими собственными визуализациями данных, утверждая обратное: модели осадков на Западе носили циклический характер, утверждали они, так что земля там, безусловно, могла поддерживать пасущихся животных. Экспансионисты в конце концов победили. Видение Манифеста Судьбы строилось не только с речами, но и с инфографикой.
**********
Весной этого года Wall Street Journal выпустил увлекательную визуализацию данных под названием «Blue Feed, Red Feed». На веб-сайте журнала «визуальный корреспондент» Джон Киган создал интерактивную страницу, которая показывает, как выглядит Facebook для пользователей, которые были «очень либеральными». или «очень консервативный». Поскольку в новостной ленте Facebook подчеркиваются истории, которые нравятся друзьям, людям с большим количеством либеральных друзей, как правило, показывают много левых новостей, и наоборот. Киган хотел помочь читателям увидеть, насколько громко это было в эхо-камере.
Результаты были потрясающими: когда вы смотрели на «синий канал», на нем были фотографии сильной, решительно выглядящей Хиллари Клинтон. «Красный канал» показал пост о «ядовитых планах Хиллари ко Второй поправке» с заголовком «откровенное зло».
Кажется, что век данных даже создал новую работу: журналист данных, которому удобно не только звонить по телефону и писать истории, но и писать код и обрабатывать данные. Для статьи «Blue Feed, Red Feed» Киган проанализировал большой набор академических данных в Facebook. Благодаря таким языкам программирования, как R или Python, сегодняшние журналисты могут ежедневно визуализировать данные.
«Раньше даже десять лет назад мы не могли создать сложный анализ данных с той же скоростью, с которой кто-то может написать историю», - говорит Скотт Кляйн, журналист данных из ProPublica. «И теперь мы можем». Новостные издания теперь часто публикуют целые базы данных с поисковым интерфейсом, потому что читатели любят самим просматривать большую реку данных.
«Мы можем положиться на уровень грамотности данных, на который мы не могли положиться 100 лет назад или даже 40 лет назад», - добавляет Кляйн. У обычных людей есть инструменты для составления графика информации о своей жизни. Например, Google недавно обновил свое приложение для работы с электронными таблицами, чтобы его пользователи могли автоматически генерировать визуализации из любых данных, которые они помещают внутрь.
Следующий шаг? Виртуальная реальность. Альберто Каир, профессор журналистики в Университете Майами, воображает, что надевает виртуальную гарнитуру для чтения репортажа или просмотра телевизора, и наблюдает за визуализацией, передвигающейся перед ним в 3D. «Как вы можете наложить изображение данных на реальное изображение?» - удивляется он. Это будет вопрос для Уильяма Playfairs этого века.
