- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

Моделирование метрополиса

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» [1] 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 [2] 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 [2] 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 [3]


Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/matematika/310085

Ссылки в тексте:

[1] «Великого общества»: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BE%D0%B1%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE

[2] мозг: http://www.braintools.ru

[3] Источник: https://habr.com/ru/post/439384/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=439384