Посвящается моим близким – жене Елене, сыну Дмитрию, маме Римме Андреевне и брату Саше, которые поддерживают меня в моих литературных экзерсисах. А также всем моим читателям. Будьте счастливы!
Возможные совпадения мест, времён, персонажей и событий в тексте могут быть случайны.
«Мир показывает себя нам посредством наших столкновений с ним»
Мартин Хайдеггер
«То, что мы в настоящее время считаем частицами, на самом деле волны»
Э. Шрёдингер
Начало этой истории положил генеральный директор фирмы «Заслон». Александр Анатольевич на одном из совещаний поставил начальнику отдела программирования задачу изучить возможности улучшения интерфейсов для разрабатываемых фирмой систем медицинского ультразвукового оборудования и радиолокационных комплексов, а также систем обработки данных, получаемых с лабораторно-экспериментальных и испытательных стендов. Сказав, что развитие направления Big Data настоятельно требует разработки методик и компьютерных инструментов, позволяющих интегрировать терабайтные многомерные массивы данных в компактные и понятные образы.
Получив такой наказ, начальник отдела слегка приуныл. Ну что нового можно придумать в области представления данных, помимо уже созданных визуализации в BI1 и средствах дополненной реальности2? Которые чего только не предлагают – любые графики, диаграммы, наложения информационных «масок» на реальные объекты и много ещё всякого разного. Поэтому, вернувшись к себе, тут же созвал на «мозговой штурм» всех сотрудников, решив, что что-то новенькое могут предложить и молодые. Описав поставленную генеральным задачу, он уже от себя добавил:
– Напрягите свои воображение, а также естественный или противоестественный – какой у кого есть – интеллект, но выдайте мне здравые и при этом не стандартные предложения.
Все сидели в глубокой задумчивости. И тут один из недавно пришедших на фирму программистов – Пётр, вызвался провести предварительные изыскания, чего такого есть на рынке средств визуализации, что ещё широко не используется, и при этом может оказаться полезным. Начальник отдела спросил, сколько потребуется времени, услышал в ответ, что месяц – и сказал, что на этот срок освобождает Петра от всех других задач и разрешает работать удалённо, но потом ждёт отчёт. На том и порешили.
Пётр был, как принято говорить, «из молодых, да ранних» – и вызвался решить эту задачу вполне обдуманно. Потому что уже знал, в каком направлении станет «копать». Во время учёбы в ИТМО он, как заядлый сноубордист и скалолаз, на практику устроился в лабораторию информатики Специальной астрофизической обсерватории РАН в Архызе. И там столкнулся с созданной под руководством профессора ИТМО и руководителя этой лаборатории Владимира Валентиновича Витковского системой обработки сверхбольших астрофизических данных3. Она позволяла визуально представлять содержание огромных многомерных массивов данных в образах, которые давали возможность человеку выделять в них области, содержащие некие «визуальные аномалии». А любое изменение в структуре данных приводило к изменению формы отображающего её графического объекта. Тем самым оператор системы мог предварительно выделить области данных, в которых содержались некие зависимости. Что позволяло в разы, а то и в десятки раз понизить количество данных для обработки, поскольку дальше система выявляла типы зависимостей уже внутри только выделенных областей. И поэтому система позволяла прекрасно сочетать возможности человеческого восприятия и интуиции с возможностями программ многомерного статистического анализа.
Благодаря таким возможностям эта система получила развитие не только в астрофизике, а и для решения задач в других областях – мониторинг подвижного состава РЖД, анализ развития университетов, изучение характеристик объектов здравоохранения, поиск источников минеральных вод, и оценка качества моделирования изделий машино- и приборостроения.
Особняком стояло направление, которое Витковский и его партнёры развивать не особо стремились, но оно было очень близко к разработке новых интерфейсов именно для операторов разного рода систем специального назначения.
В общем, система Витковского могла многое. И Пётр резонно предположил, что сможет её применить для решения задачи, поставленной генеральным. Поэтому уже на следующий день Пётр позвонил в ИТМО и узнал, что Владимир Валентинович как раз приехал из Архыза в Питер. Позвонив на работу и сказав, что как раз едет посмотреть одну интересную систему визуализации данных, Пётр отправился в ИТМО. Где спустя полтора часа смог встретиться с Витковским и, описав ему задачу, попросил предоставить на месяц доступ к системе. Заинтересованный в продвижении разработанного подхода в как можно большем количестве областей применения, профессор согласился. Тем более, что двое сотрудников лаборатории собирались в отпуска, а сам он по приезду из Архыза занимался написанием отчётов, посещением семинаров и конференций и другими организационными делами. Поэтому Пётр мог работать с системой, никому не мешая. Чаще всего находясь в лаборатории вообще в гордом одиночестве. И это его уединение лишь раза два, максимум три в неделю должна была нарушать аспирантка Витковского – Лариса. Но она работала с системой не всегда, да и её рабочее место было в другой комнате, и поэтому они с Петром могли лишь здороваться и прощаться, только проходя на свои рабочие места.
Договорившись с профессором, Пётр, не откладывая дела в долгий ящик, прошёл в лабораторию, где сразу же связался с дежурным администратором базы данных «Заслон»-а Сергеем и согласовал, чтобы тот создал на серверах фирмы выделенную зону, куда сбросит данные по списку Петра, и предоставит ему удалённый доступ. Сергей сказал, что к концу дня сделает. Пётр отправил ему в «телегу» заранее подготовленный список данных, а до момента, когда тот сообщит, что всё готово, решил вспомнить навыки работы в визуализаторе. Для чего использовал массив данных наблюдений с БТА и РАТАН-6004, который ранее передал из Архыза в свою питерскую лабораторию Витковский.
Запустив систему, Пётр вывел на экран первый образ, визуально представляющий данные о характеристиках тех звёздных скоплений. Разглядывая медленно вращающееся на дисплее изображение то ли «медузы», то ли «коралла», Пётр старался увидеть какие-то особенности – сгущения точек, разряжения, регулярности и т.п.
Особо интересно было то, что создаваемые системой Витковского образы обладали свойством стимулировать интуитивное понимание исследуемых объектов. Так, происходящие в звёздных скоплениях процессы возникновения, развития и распада вихрей и кластеров были как минимум четырехмерны. И система позволяла это увидеть! А поскольку в своей последней версии помимо визуальных образов она порождала ещё и соответствующие изучаемым массивам данных звуковые композиции, то и услышать!
