ТЕХНОЛОГИИ: «4исла» со смыслом

ТЕХНОЛОГИИ: «4исла» со смыслом

Автор: Киви Берд

Видный российский математик Владимир Арнольд, прекрасно знакомый с современным положением науки как в нашей стране, так и за рубежом, в своих публичных выступлениях не раз отмечал, что нынешняя ситуация все больше напоминает картины из истории Римской империи. Ибо, как известно, римлян, в отличие от тех же древних греков, наука интересовала лишь в сугубо практических приложениях к двум главным дисциплинам – военному делу и архитектуре. А все остальные исследования, не имеющие отношения к военным победам империи и к ее прославлению в монументальном искусстве, не заслуживали у властей никакого внимания и, соответственно, не имели материальной поддержки.

Владимир Арнольд:

"Я упомянул о недавнем введении в штате Калифорния (по инициативе нобелевского лауреата Глена Сиборга) нового требования к поступающим в университеты школьникам: нужно уметь самостоятельно делить число 111 на 3 (без компьютера)".

Роль архитектуры для имиджа нынешних ведущих мировых держав – это отдельная тема, которую мы затрагивать не будем. А вот крайне неблагополучная ситуация с финансированием научных исследований, далеких от разработки новых орудий убийства и устрашения, – действительно серьезная проблема для ученых и общества в очень многих государствах, даже в самых богатых. Дабы это не звучало голословно, имеет смысл привести конкретный пример из нынешних бюджетных сокращений, скажем, в Великобритании. Так, в феврале 2007 года британское правительство пересмотрело планы финансирования научных исследований, урезав их бюджет более чем на треть – со 196 млн. фунтов стерлингов до 128 млн. Среди наиболее пострадавших направлений оказались, в частности, общие физические исследования (минус 29 млн.), исследования окружающей среды (–9,7 млн.), медицина (–10,7 млн.), физика частиц и астрономия (–3,1 млн.).

Столь же унылая картина с госфинансированием науки наблюдается сегодня и в США, главной «империи» на политической карте современного мира, и во множестве других стран, включая Россию. Причем повсюду эта картина формируется как бы естественным образом, поскольку нынешние высшие круги политической элиты – это юристы, финансисты, бизнесмены, люди из силовых структур и разведки (что особо модно в последнее время), да еще раскрученные телевидением персонажи из индустрии развлечений (артисты, спортсмены, телеведущие). Кого в столь влиятельных кругах почти нет, так это серьезных ученых. Следствием же подобных раскладов становятся не только регулярные бюджетные сокращения научных исследований, но и то, что в обществе устойчиво наблюдается снижение уважения к науке, а профессия ученого становится все менее престижной. Любопытно, что специфическим индикатором в данном случае оказывается отношение публики именно к математике (что, впрочем, вполне объяснимо, если вспомнить известное изречение "в каждой дисциплине науки столько, сколько в ней математики").

Руководители американской науки, давно привыкшие считать себя мировыми лидерами и потому особо болезненно реагирующие на перемены, воспринимают происходящее очень серьезно. Тем более что международные исследования, сравнивающие математические достижения и уровень понимания науки на различных уровнях обучения, регулярно показывают, что США существенно отстают от других индустриальных стран. Среди главных тому причин называются негативное отношение к математике со стороны родителей, учеников и студентов, и даже со стороны преподавателей начальной школы, которые, возможно невольно, передают свою собственную антипатию подрастающему поколению.

В этих условиях одним из важнейших вызовов для науки становится отыскание эффективных средств для изменения восприятия математики в народе, с одновременным формированием принципиально иного ее образа – как повсеместно применяемого и очень важного для всех прочих дисциплин инструмента, ощутимо влияющего на множество самых разных сторон повседневной жизни. А коль скоро главнейшим средством воздействия на сознание (и подсознание) публики сегодня остается телевидение, то именно на него и обращают главное внимание, задумываясь о пропаганде науки вообще и математики в частности.

По этой причине вряд ли следует удивляться, что в 2006 году на ежегодном симпозиуме AAAS, очень влиятельной в США национальной Ассоциации содействия развитию науки, одна из главных сессий (собравшая битком набитую аудиторию) была целиком посвящена обсуждению "Numb3rs", нового криминального сериала компании CBS, – как примера чрезвычайно успешного ТВ-проекта, ощутимо изменяющего в глазах общественности восприятие математики и науки в целом.

Гимны разуму в прайм-тайм

Рамануджан

Не случайно фамилия красавицы-аспирантки из фильма именно Рамануджан. Любой математик сразу вспомнит о работах Сринивасы Рамануджана, гениального индийского математика начала XX века: только разбору его записных книжек посвящены многотомные издания.

Numb3rs (то есть "4исла") – это идущий с 2005 года телесериал, главными действующими лицами которого являются спецагент ФБР Дон Эппс и его младший брат Чарли, обладающий всеми задатками математического гения, причем дар этот всегда помогает братьям в распутывании серьезнейших преступлений. Действие происходит, как правило, в Лос-Анджелесе и его окрестностях (что понятно, коль скоро речь идет о совместной продукции Голливуда и Калтеха, Калифорнийского технологического института). Типичный эпизод сериала начинается с преступления, которое затем становится делом расследования для группы оперативников ФБР, возглавляемой Доном Эппсом. На одном из этапов к расследованию непременно подключается молодой блестящий ученый Чарли Эппс, который и находит математический ключ к разгадке произошедшего, отысканию преступников или предотвращению следующего преступления. Время от времени к заходящему в тупик или допустившему ошибку Чарли (и у гениев бывают промахи!) на помощь приходят его мудрый университетский наставник-физик Ларри Флейнхард с необычайно широким научным кругозором или проницательная красотка-аспирантка Амита Рамануджан с эффектной восточной внешностью (она же обеспечивает в сериале и линию романтических отношений героев). Впрочем, все линии межличностных отношений играют в сериале скорее вспомогательную роль, а центральное место в каждом эпизоде занимает какой-либо математический метод анализа, ибо лишь благодаря ему преступления всякий раз удается распутать.

До появления Numb3rs в США никто, пожалуй, и помыслить не мог, чтобы каждый вечер по пятницам – то есть в самый что ни на есть прайм-тайм – на телеэкранах абсолютно всерьез обсуждали проблемы анализа потока в сети, вероятностную теорию графов, изоспектральную геометрию, линейный дискриминантный анализ и прочие нетривиальные области математики. Тем не менее, именно это происходит вот уже третий сезон, причем Numb3rs по сию пору остается одним из двух ТВ-шоу с наибольшим в стране зрительским рейтингом для вечера пятницы. Самая близкая аналогия, которую удается придумать для неожиданного успеха Numb3rs, это появившийся несколько ранее сериал "Место преступления" (Crime Scene Investigation, CSI) той же компании CBS. Подобно тому, как теперь уже три близко родственных сериала "CSI: Las Vegas", "CSI: Miami" и "CSI: New York" успешно донесли до масс важность криминалистической науки, так теперь «4исла» демонстрируют миллионам, что и математика оказывается поразительно важным и эффективным инструментом для решения повседневных проблем – облачая фильмы в традиционную упаковку остросюжетного развлечения.

Очень важная особенность Numb3rs – это опора на настоящую, а не бутафорскую науку. Как комментирует сериал один из профессоров-математиков, "что здесь особо привлекательно, так это отнюдь не декоративная, а непосредственная роль математики в сюжете; кроме того, в эпизодах почти не встречаются бессодержательные и отталкивающие публику диалоги с фразами типа "ах, ну конечно, так это ж у наc локально компактное хаусдорфово пространство!" Каждая серия непременно начинается с устного вступления, отдающего должное математике примерно в таких словах: "Все мы повсюду используем математику. Чтобы определить время, предсказать погоду, правильно обращаться с деньгами… Математика – это больше, чем формулы и уравнения. Математика – это больше, чем числа. Это логика. Это рациональность. Это использование вашего разума для решения величайших загадок, встающих перед человеком".

Вырванные из контекста, эти слова могут показаться на редкость банальными. Но стоит задуматься, а часто ли на современном телеканале вы услышите в шоу-программе, идущей в прайм-тайм, чтобы главные герои восхваляли математику и рациональность? Не говоря уже о призывах использовать логику и разум для анализа происходящего вокруг?

Вряд ли здесь уместно начинать ругать тупейшие и безвкусные ТВ-шоу, заполонившие ныне экраны, однако главный аргумент в их защиту – дескать, "зрители это любят" – сами же зрители и опровергают. Уже самые первые, пробные показы пилотной серии Numb3rs перед ограниченной аудиторией продемонстрировали, что совершенно обычные люди, крайне далекие от науки, отнеслись к происходящему на экране с огромным интересом. А когда в эфир пошел премьерный показ Numb3rs с января 2005 года, фильм собрал у экранов 25 миллионов зрителей, став абсолютно бесспорным хитом прайм-тайма.

Главный научный консультант сериала – Гэри Лорден (Gary Lorden), глава кафедры математики в Калтехе. В его обязанности входит предложение математических идей, техник и методов, которые могли бы послужить в качестве ключевых завязок для очередных серий. Уравнения и формулы, по ходу сюжета появляющиеся на доске (или, чаще, на прозрачном транспаранте для большего драматизма в сценах происходящего) являются вполне аккуратными и действительно относящимися к обсуждаемым проблемам. Для постоянного обеспечения процесса съемок реальным математическим аппаратом привлечены аспиранты-математики Калтеха. По свидетельству создателей сериала, образ главного героя, математика Чарли, выстраивался в определенной степени под впечатлением от личности Ричарда Фейнмана – блестящего физика и математика с очень яркой индивидуальностью, когда-то читавшего увлекательные лекции по физике как для студентов Калтеха, так и, бывало, для людей, весьма далеких от науки.

Каждая серия Numb3rs построена по одному и тому же, в сущности, лекалу. Кульминацией всегда непременно является момент, когда Чарли объясняет очередную математическую идею, помогающую разгадать новое преступление. Bот тут наступает звездный час команды по спецэффектам. Мощная и впечатляющая компьютерная графика с самого начала стала коньком сериала, поскольку авторам часто удается весьма креативно и при этом достаточно просто объяснять нетривиальные, вообще говоря, математические концепции.

По сути дела, эти кадры являются самым важным элементом каждой серии. Как только написан черновой сценарий очередного эпизода, то сразу же начинаются поиски подходящих визуальных метафор. Когда они выбраны, команда по спецэффектам пытается сделать их настолько простыми и доходчивыми, насколько это вообще возможно. Нельзя сказать, что подобный подход к созданию серий подразумевался с самого начала. Но руководству CBS чрезвычайно понравился этот визуальный прием в пилотной серии, поэтому оно настояло, чтобы его применяли в каждом очередном эпизоде. Ныне даже признается, что в художественно-развлекательном сериале фактически нашли и отточили форму, которая очень подходит для образовательных ТВ-программ.

Впрочем, создатели-продюсеры сериала, супружеская пара Шерил Хьютон и Николас Фалаччи (Cheryl Heuton, Nicolas Falacci), всегда стараются подчеркнуть, что "Numb3rs создавались как развлекательное ТВ-шоу для показа в прайм-тайм. Numb3rs не разрабатывались как образовательно-познавательное шоу". Поэтому сериал всегда остается в своей основе остросюжетной криминальной драмой. Так что здесь в достатке хватает побочных ответвлений сюжета в сторону семейных отношений и романтических историй героев, плюс, конечно же, непременные погони, драки, стрельба, взрывы и прочие атрибуты жанра. Но все это отнюдь не мешает выстраивать каждую новую серию на основе серьезных математических идей или методов анализа, что делает сериал Numb3rs воистину уникальным.

Математика на каждый день

Солидный образовательный потенциал, который несет в себе сериал, был виден в Numb3rs чуть ли не изначально. Американский Национальный совет преподавателей математики (NCTM) заключил специальное партнерское соглашение с корпорацией Texas Instruments, в рамках которого создана программа "Мы все используем математику каждый день", использующая «4исла» для привлечения старшеклассников к углубленному изучению математических дисциплин.

Совместный проект NCTM/TI работает следующим образом. Примерно за три недели до того, как очередной эпизод выйдет в эфир, компания CBS рассылает синопсис математических тем серии в адрес трех «учительских» команд NCTM (как школьного, так и университетского уровней). О том, насколько большую и важную роль будет играть каждая из тем в сюжете, преподаватели могут только догадываться, поскольку собственно интрига остается строго охраняемой тайной вплоть до показа на экране. Команды разбивают и распределяют темы для обработки, после чего начинают их готовить для использования в учебных программах для старшеклассников. По подсчетам NCTM, ныне около 20 тысяч учителей математики по всей стране включают темы из Numb3rs в планы занятий, усматривая в них "чудесную возможность" для постоянного подогрева интереса у молодежи к предмету.

В качестве примера особо популярных серий, вызвавших наибольший интерес школьников к углубленному изучению темы, учителя называют два эпизода. В одном, "Кости разногласий", использование углерода-14 для определения примерного возраста черепа стало отличным материалом для изучения экспоненциальных функций. Одно из ответвлений сюжета в той же серии оказалось удачным введением в тему диаграмм Вороного и их использования для определения точного места событий. В другой серии, "Жатва", посвященной нелегальной торговле человеческими органами, команды NCTM сумели выделить сразу три темы для изучения: аналитическое применение цепей Маркова, определение времени преступления по скорости таяния льда, использование свойств эллипсов для определения местоположения преступников.

Проекция на реальность

Киномат

Арнольд Рейнгольд

ведет вебстраницу, посвященную математике в кино. Первый в списке – фильм «Numb3rs». Там же есть и «Куб» («Cube»), «мрачная нигилистическая история» о людях в многомерной кубической решетке, «Соломенные псы» с Дастином Хоффманом в роли молодого американского математика, защищающего свой дом от банды английских хулиганов, и почему-то даже «Семь самураев» Куросавы.

Самая большая, пожалуй, загадка сериала «4исла» заключается в том, каким образом в сознание прожженных и циничных продюсеров Голливуда удалось внедрить саму идею о ТВ-шоу, которое в качестве важнейшего своего компонента содержит математику.

Как рассказывает Шерил Хьютон, совершенно очевидно, что компании CBS нет абсолютно никакого дела до проблем с преподаванием математики. Дело CBS – привлечь как можно большую зрительскую аудиторию к своим телеканалам. Интерес к программе, содержащей математику, был у продюсеров Хьютон и Фалаччи, и они четко себе представляли, что должны упаковать свою передачу в такой формат, который будет привлекателен для дирекции компании. Иначе говоря, практически неизбежно форматом должно было стать криминальное шоу. "Мы были уверены, что продать эту идею будет очень и очень непросто", – вспоминает Хьютон. Именно с таким настроем супруги пошли на первые переговоры – 20-минутную, по плану, встречу с руководством компании. Но уже через пять минут после начала разговора продюсеры получили тот ответ, который рассчитывали выбить после долгих и изнурительных походов: "Ну что ж, давайте запускать пилот…" (по реакции публики на который принимается решение о целесообразности съемок сериала). Как это чудо произошло, почему и дальше все пошло как по маслу, для самих продюсеров по сию пору остается полнейшей загадкой.

Вполне возможно, что творческие люди с хорошей идеей просто оказались в нужное время в нужном месте. Чудеса случаются, особенно в Голливуде. Но, с другой стороны, не исключено, что в столь благополучном старте проекта свою роль сыграли и некие вполне реальные "посюсторонние силы", предпочитающие, правда, обычно держаться в тени.

Сами продюсеры Numb3rs с готовностью признают, что проложить путь для их идеи поначалу очень помог гигантский успех трех криминалистических сериалов CSI, сделанных для CBS знаменитым продюсером Джерри Брукхаймером. А Брукхаймер, как известно, имеет весьма близкие связи с элитой военно-промышленного, космического и разведывательного комплексов США, не без участия которых он обеспечивал создание таких блокбастеров героико-патриотической тематики, как "Падение "Черного ястреба", «Пирл-Харбор» и "Армагеддон". Незадолго до начала войны в Ираке Брукхаймер сам предложил Пентагону делать документальный телесериал "Портреты с передовой" об американских солдатах, сражающихся с терроризмом в Афганистане. Этот сериал показывали в прайм-тайм для моральной подготовки американского населения к новой большой войне…

Нет никаких слухов или сведений, что гладкую судьбу сериалу Numb3rs обеспечил влиятельный Брукхаймер с подачи американских спецслужб. Но есть абсолютно достоверная информация, что научно-технические структуры в составе разведки и силовых структур США, после сентября 2001 года претерпевшие бурное и крупномасштабное расширение, стали испытывать очень серьезные проблемы с набором квалифицированных кадров. Все, кто знаком с научными публикациями американских университетов, прекрасно знают, что имена-фамилии авторов работ очень часто свидетельствуют об их иностранном (китайском, русском, индийском и т. д.) происхождении. Для секретных работ на американское правительство таких ученых приглашать не положено, будь они хоть трижды талантливые. А молодые и неглупые американцы предпочитают учиться все больше на адвокатов, финансистов, стоматологов и т. д., и лишь в самую последнюю очередь на физиков-математиков. Коль скоро государство остро нуждается именно в таких специалистах с чистой национальной родословной, то почему бы не запустить соответствующий ТВ-проект для их привлечения? Быть может, именно этим и объясняется чудесное, данное практически без обсуждений, согласие директоров CBS на запуск странноватой по своему замыслу прайм-тайм-передачи о математике.

Но как бы то ни было, сериал получился действительно удачный. И чем больше на ТВ будет таких программ, тем лучше для всех – для учителей и школьников, ученых и шпионов, а также прочих граждан, не ведающих, чем бы заняться в пятницу вечером.

Numb3rs в России

Нельзя сказать, что «4исла» – произведение, совсем незнакомое отечественным зрителям. Осенью прошлого года два первых сезона сериала показывал телеканал "ТВ3 Россия". Но сделано это было весьма своеобразно. Самую «вкусную» пилотную серию, с помощью которой к новому сериалу обычно пытаются пробудить жадный интерес аудитории, поставили в сетку вещания на 18 августа, то есть в самый разгар каникул и отпускного сезона. Когда люди вернулись с отдыха, в эфире уже прошло немало эпизодов практически не разрекламированного сериала. И начинался он, подчеркнем, отнюдь не в прайм-тайм, а в 23:00 и повторялся в 3 часа ночи.

Иными словами, было сделано все, чтобы «Numb3rs» не стал культурным событием и прошел для населения страны почти незамеченным. Интересно, что никаких следов его показа нет даже на сайте «ТВ3». Впрочем, остался профессиональный русскоязычный перевод и без труда отыскиваемые эпизоды сериала в Интернете – хочешь в файлах, хочешь на DVD (три диска первый сезон, пять дисков – второй).