Моделирование метрополиса

в 12:23, , рубрики: god games, SimCity, городское проектирование, Дизайн игр, математика, симуляция жизни, Урбанизм, урбанистика, экономическая модель

В основе одной из самых знаковых игр всех времён лежит теория о том, как умирают города, внезапно оказавшая слишком влиятельной.

Моделирование метрополиса - 1

В 1984 году разработчик Уилл Райт как раз завершил работу над своей первой видеоигрой в жанре shoot-em-up под названием Raid on Bungeling Bay. В ней игрок управляет вертолётом, сбрасывающим бомбы на вражеские цели, расположенные на цепи островов. Райт был доволен своей игрой, получившей успех у покупателей и критиков, но даже после её выпуска продолжал экспериментировать с редактором рельефа, который использовал для дизайна уровней Raid. «Оказалось, что мне было гораздо интереснее заниматься этой частью, чем играть в саму игру и бомбить цели», — рассказывал Райт Onion AV Club. Очарованный создаваемыми островами, Райт продолжал добавлять в редактор уровней новые функции, создавая такие сложные элементы, как автомобили, люди и дома. Он был восхищён идеей сделать эти острова больше похожими на города, и продолжал выдумывать способы сделать мир «живым и более динамичным».

Пытаясь разобраться в том, как функционируют реальные города, Райт нашёл книгу 1969 года Джея Форрестера под названием Urban Dynamics. Форрестер был инженером-электротехником, начавшим вторую карьеру в области компьютерных симуляций; в Urban Dynamics используется его методология симуляции, позволившая ему предложить теорию о развитии и увядании городов, вызвавшую противоречивые отзывы. Райт использовал теории Форрестера, чтобы превратить создаваемые в редакторе уровней города из статичных карт зданий и дорог в живые модели растущего метрополиса. Со временем Райт убедился, что «подопытный город» был увлекательной видеоигрой без логического конца. После выпуска в 1989 году игра стала безумно популярной, продалась миллионами копий, выиграла десятки наград, зародила целую франшизу последователей и десятки подражателей. Она называлась SimCity.

Почти сразу после выпуска SimCity журналисты, учёные и другие критики начали обсуждать влияние, которое игра может оказать на планирование и политику в реальном мире. Спустя несколько лет после выпуска игры преподаватели университетов по всей стране начали интегрировать SimCity в свои учебные курсы по планированию городов и политологии. Такие комментаторы, как социолог Пол Старр, беспокоились, что внутренний код игры был «непостижимым чёрным ящиком», который мог «соблазнить» игроков принять его допущения, например, тот факт, что низкие налоги стимулировали в виртуальном мире рождаемость. «Играя в эту игру, я стал настоящим республиканцем», — сказал один из фанатов SimCity газете Los Angeles Times в 1992 году. «Единственное, чего я хотел — чтобы мой город рос, и рос, и рос».

Несмотря на всё внимание, лишь немногие из писателей изучили работу, зажёгшую в Райте интерес к симуляции городов. Почти забытая сегодня книга Urban Dynamics Джея Форрестера утверждала, что подавляющее большинство стратегий урбанистики в США не только были ошибочными, но и усугубляли те самые проблемы, которые должны были решать. Форрестер заявлял, что вместо программ развития в стиле «Великого общества» города для решения проблем бедности и увядания должны использовать подходы, менее вмешивающиеся в развитие, и стимулировать возрождение косвенно, через стимуляцию бизнеса и класса профессионалов. Посыл Форрестера стал популярен среди консервативных и либертарианских авторов, официальных лиц из администрации Никсона и других критиков стратегии невмешательства в урбанистическую политику «Великого общества». Такие воззрения, предположительно подкреплённые компьютерными моделями, до сих пор остаются влиятельными среди экспертов истеблишмента и политических деятелей.

image

150 уравнений, 200 параметров

Джей Райт Форрестер был одной из важнейших личностей в истории вычислительной техники, но в то же время одним из самых недопонятых. Он обучался в Лаборатории сервомеханики Гордона Браута в MIT, на протяжении Второй мировой войны разрабатывал автоматические стабилизаторы для радаров ВМФ США. После войны он руководил разработкой компьютера Whirlwind — одного из самых важных компьютерных проектов раннего послевоенного периода. Эта машина, сначала исполнявшая скромную роль симулятора полётов, превратилась в компьютер общего назначения, ставшего сердцем Semi-Automatic Ground Environment (SAGE) — сети компьютеров и радаров стоимостью многие миллиарды долларов, обещавшей компьютеризировать реагирование ВВС США на ядерную атаку Советов ускорением распознавания приближающихся бомбардировщиков и автоматической выводом истребителей для их перехвата.

В 1956 году, когда система SAGE ещё не была завершена, Форрестер внезапно решил сменить карьеру, перейдя от электронных систем к человеческим. Неожиданно устроившись на работу в Школу управления MIT Sloan, он основал дисциплину под названием «динамика промышленности» (позже переименованную в «динамику систем»). Поначалу эта область изучала создание компьютерных симуляций задач производства и распределения в промышленных фирмах. Но Форрестер и его команда студентов-выпускников позже расширила её на общую методологию понимания социальных, экономических и экологических систем. Самым знаменитым примером работы этой группы стала модель «судного дня» World 3, ставшая основой труда по экологии The Limits to Growth, книги, предупреждавшей о потенциальном коллапсе индустриальной цивилизации к 2050 году.

Urban Dynamics стала первой попыткой Форрестера применить свою методологию за пределами корпоративных залов заседаний. Он пришёл к идее решения проблем городов после встречи с Джоном Ф. Коллинзом, консервативным политиком-демократом, который завершал свой срок в должности мэра Бостона. Незадолго до этого Коллинз получил работу в MIT. Слушая истории Коллинза о работе мэра в 1960-е, Форрестер пришёл к убеждению, что промышленную динамику можно использовать для исследований бедности и оттока капиталов, связанных с продолжавшимся в США «урбанистическим кризисом». Несмотря на то, что у Форрестера не было знаний об урбанистике (да и о социальных науках в целом), Коллинз согласился, что их сотрудничество может оказаться плодотворным.

image

На протяжении 1968 года Форрестер посвящал по двадцать пять часов в неделю совместному с Коллинзом проекту. За это время он встретился с бывшим мэром и его командой советников, а также разработал обширную блок-схему связей между различными аспектами городской структуры. Форрестер перевёл эту блок-схему на язык симуляций DYNAMO, разработанный его группой. После того, как секретарь или студент-выпускник пробивал уравнения DYNAMO в перфокартах, их можно было загрузить в машину. Далее компьютер мог сгенерировать работающую версию модели, и вывести линейные графики и табличные данные, описывающие эволюцию симулируемого года, десятилетие за десятилетием.

Форрестер месяцами экспериментировал с этой моделью, тестировал её и проверял на ошибки. Он провёл «сотню или больше экспериментов по исследованию влияния различных стратегий на возрождение города, вошедшего в стадию экономического упадка». Спустя шесть месяцев после начала проекта и 2000 страниц телетайпных распечаток Форрестер заявил, что свёл проблемы города к серии из 150 уравнений и 200 параметров.

Спирали смерти

В начале стандартного 250-летнего прогона модели Форрестера симулируемый город пуст. Земля не занята, экономическая активность отсутствует, стимулов для строительства почти нет. В процессе постепенного развития города увеличение его жилого сектора, населения и промышленности поддерживают друг друга, и город переходит на этап стабильного экономического и популяционного роста. В течение этого периода люди тянутся в город, быстро строятся жилые массивы и предприятия.

Но когда город взрослеет и площадь его земель достигает полной занятости, рост замедляется. Площади, считавшиеся «привлекательными и полезными» уже заняты. Новое строительство происходит на более маржинальной земле, и поскольку эта площадь менее привлекательна, темп строительства замедляется. Когда для развития не остаётся больше свободной целины, новое строительство становится невозможным, а новое жильё и производство может строиться только после уничтожения старого. Новые мигранты, когда-то бывшие благом для промышленности города, продолжают прибывать в метрополис, вызывая перенаселённость и безработицу, ослабляют экономическую жизнеспособность и толкают город в смертельную спираль упадка и разложения.

Сюжет этой истории отражал упрощённые, а иногда и полностью вымышленные допущения в модели Форрестера. На самом базовом уровне Urban Dynamics моделировала отношения между населением, жилищным фондом и промышленными зданиями, с влиянием стратегий правительства. Город внутри модели Форрестера был очень абстрактным. В нём не было ни кварталов, ни парков, ни дорог, ни пригородов, ни расовых или этнических конфликтов. (На самом деле, люди внутри модели вообще не принадлежали к расовым, этническим или гендерным категориям.) Экономическая и политическая жизнь внешнего мира никак не влияла на симулируемый город. Мир за пределами модели служил только источником мигрантов в город, и местом, куда они бежали, когда город становился негостеприимным.

image

Жители симулируемого города Форрестера принадлежали к одной из трёх категорий классов: «профессионалы и руководители», «рабочие» и «безработные». Когда кто-то в модели урбанистической динамики спускался по лестнице классов вниз, то в дело вступали убеждения классистов о городской бедноте: рождаемость повышалась, сбор налогов снижался, расходы на социальные нужны повышались. Это означало, что городская беднота служила сильным тормозом здоровья симулируемого города: она не делала вклада в экономическую жизнь, имела большие семьи, увеличивавшие социальные расходы, а единственным их вложением были жалкие крохи поступлений в казну города.

Форрестер с осторожностью делал выводы о соответствии модели реальной жизни. Он предупреждал, что его модель является «методом анализа», и что было бы неумно считать его заключения применимыми, не убедившись сначала, что допущения модели соответствуют ситуации конкретного города. В то же время, Форрестер использовал симуляцию как аналогию городов в целом, делая огульные заявления о провале того, что он считал «контрпродуктивными» урбанистическими стратегиями.

По мнению Форрестера, низкодоходный жилой сектор был наиболее очевидным примером «контрпродуктивной» программы развития городов. В соответствии с моделью, эти программы повышали местное налоговое бремя, привлекали в город безработных людей и занимали участки земли, которые можно было использовать более здраво для экономики. Форрестер предупреждал, что программы строительства жилья, нацеленные на улучшение условий безработных, «повышали безработность и снижали мобильность роста экономики», обрекая безработных на пожизненную нищету. Эта идея не казалась чем-то новым для людей, погрязших в традиции консерватизма или либертарианства, но технический подход Форрестера к ней помог обеспечить ей актуальность в цифровую эпоху.

Аргумент о порочности

Когда мы рассматриваем социальное влияние компьютеров в политической и социальной жизни, то обычно воспринимаем его с точки зрения повышения эффективности и новых возможностей. Перспективы компьютеризации преодолевают наши критические взгляды на технологии. Но нам также нужно быть аккуратными с тем, как мощь компьютеров и сопровождающий их язык «систем» и «сложности» могут сужать концепцию политически возможного.

Форрестер считал, что основная проблема городского планирования, да и социальной политики в целом, заключается в том, что «человеческий мозг не адаптирован к интерпретации того, как ведут себя социальные системы». В статье, которая была опубликована в двух выпусках основанного в 1968 году либертарианского журнала Reason, Форрестер заявлял, что в большей части человеческой истории людям достаточно было понимать причинно-следственные связи, но наши социальные системы управляются сложными процессами, разворачивающимися в течение долгого периода времени. Он считал, что наши «ментальные модели», когнитивные карты, на которых сознание запечатлевает мир, плохо помогают нам в том, чтобы ориентироваться в сети взаимосвязей, составляющих структуру нашего общества.

По его мнению, эта сложность означала, что вмешательство политики может, и обычно будет иметь социальные воздействия, очень отличающиеся от предполагаемых политическими деятелями. Он сделал смелое заявление о том, что «интуитивные решения проблем сложных социальных систем» «почти всегда ошибочны». По сути, всё, что мы делаем, пытаясь улучшить общество, имеет негативные последствия и ухудшает положение.

image

В этом отношении отношение Форрестера к проблемам американских городов соответствовал «политике невмешательства» влиятельного советника Никсона Дэниэла Патрика Мойнихана и остальной части администрации президента. Мойнихан был активным защитником работ Форрестера и рекомендовал Urban Dynamics своим коллегам из Белого дома. Аргументы Форрестера позволили администрации Никсона заявить, что её планы по урезанию программ, созданных для помощи городской бедноте и цветным людям, на самом деле помогут этим людям.

Фундаментальное заявление Форрестера о сложности систем было не новым; у правого крыла политиков оно имело долгую историю. В книге 1991 года Rhetoric of Reaction специалист по экономике развития и историк экономики Альберт О. Хиршман назвал такую аргументацию примером того, что он называл «аргументом о порочности». Подобная атака, которая, по словам Хиршмана, использовалась ещё в сочинениях Эдмунда Бёрка о Французской революции, он считает своего рода concern trolling (троллингом, при котором человек как будто отстаивает одну точку зрения, но на самом деле критикует её). С помощью этой риторической тактики представитель консерваторов может утверждать, что он согласен с вашей социальной целью, но одновременно возражать, что используемые вами для её достижения средства только ухудшат ситуацию. Когда комментаторы заявляют, что «no-platforming только создаёт больше нацистов» (no-platforming — отказ от предоставления возможности высказывать свою точку зрения), что программы велфера запирают их получаетелей в «цикле зависимости», или что экономическое планирование поведёт общество по «дороге к крепостному праву», то они используют подобные аргументы о порочности.

Форрестер придал аргументу о порочности патину научной и вычислительной респектабельности. Сам Хиршман ссылается на Urban Dynamics и заявляет, что «сложное, наукообразное облачение» моделей Форрестера помогло снова ввести подобную аргументацию в «приличное общество». Почти спустя пятьдесят лет после появления «контринтуитивного» стиля мышления Форрестера он стал общепринятым способом анализа для специалистов. Для многих «контринтуитивность» стала новой интуицией.

Разумеется, экспертное мнение имеет важную роль в демократическом обсуждении, но оно также может вытеснять людей из процесса разработки стратегий, заглушать важность моральных притязаний и программировать общественный дискурс на ощущение беспомощности. Отсылок к «сложности» социальных систем и возможности «порочных результатов» може быть достаточно для разрушения преобразовательных социальных программ, которые пока находятся на этапе разработки. В контексте виртуальных сред, например Urban Dynamics или SimCity, это может быть и не важно, но мы уже в течение десятилетий видим в реальном мире свидетельства, демонстрирующие разрушительные результаты заявлений о «контринтуитивности», направленных против социального обеспечения. Прямые решения проблем бедности и экономического прозябания — перераспределение и предоставление общественных услуг — имеют и эмпирическое обоснование, и моральную силу. Возможно, настало время снова прислушаться к своей интуиции.

Автор: PatientZero

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js