Инфографика: от истоков к современности

Предки современного человека оставляли свои сообщения в виде рисунков, применяя доступные им подручные средства, благодаря чему до нас дошли шедевры наскальной живописи. Все это может повториться — «возврат в прошлое» связан с тем, что гигантские объемы данных требуют, а современные технологии позволяют использовать новые подходы для представления данных. Один из таких подходов — инфографика, дальний потомок наскальных рисунков.

Инфографика — явление новое, но с глубокими корнями, ее предпосылки можно обнаружить в работах основоположников статистических диаграмм Уильяма Плейфера, Флоренс Найтингейл и Шарля Минарда, а «отцом» инфографики называют Эдварда Тафти.

О роли картинок

В 1911 году редактор газеты Time Артур Брисбэйн оценил информационное значение картинок, переделав известную поговорку «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать» в рекомендацию для коллег: используйте картинку, она стоит тысячи слов. Это выражение прекрасно подходит в качестве девиза для актуального направления в современной культуре, получившего название «инфографика».

Инфографика служит для представления триады «данные, информация, знание» в форме, наиболее удобной для быстрого и эффективного восприятия человеком. Психо-физиологическая основа инфографики — в способности человека практически мгновенно схватывать содержание, намного быстрее, чем при чтении. К тому же у графиков есть еще одно преимущество — они способны усиливать и стимулировать познавательные возможности человека, ведь имея дело с рисунками, человек распознает заключенные в изображении образы, закономерности и тенденции без избыточных усилий. Вот почему инфографика становится одним из важнейших инструментов в решении проблемы представления Больших Данных.

Процесс создания инфографики включает визуализацию данных, информационный дизайн и информационную архитектуру. Главное достоинство методов представления данных средствами инфографики заключается в их соответствии тому, как человек воспринимает зрительные образы и затем переводит огромные массивы видеоданных сначала в полезную для него информацию, а в конечном итоге — в знания. На рис.1 представлена упрощенная общая схема оперирования зрительной информацией, на которой выделены два условных уровня обработки данных и два уровня хранения данных. Двухуровневая схема возникла потому, что количество данных, собираемых миллионами нейронов сетчатки глаза, слишком велико для прямой обработки. При передаче напрямую между глазом и мозгом могло бы возникнуть «бутылочное горло», примерно такое, как между процессором и системами хранения, поэтому до передачи данных в мозг объем данных должен быть каким-то образом сокращен. Функции такого рода предварительной фильтрации возложены на глаз. Он автономно от мозга обнаруживает отдельные примитивы изображений: границы областей, ориентацию, сегментацию, области одного цвета — очень похоже на системы обработки сложных событий (Complex Event Processing, CEP).

Рис. 1. Обработка зрительной информации человеком

Функции предварительной обработки выполняются глазом автоматически, без привлечения сознания, поэтому их называют принятым у психологов термином «довнимательные» (pre-attentive). Это значит, что если в поле зрения возникает нечто новое и важное, то до тех пор, пока первичные функции не выделят это новое как важную информацию, соответствующие данные вверх по иерархии не передаются. Необходимо подчеркнуть, что на способность к восприятию данных, на качество обработки объектов на довнимательном уровне влияет то, насколько технически хорошо представлен объект на рассматриваемом изображении, то есть насколько он удобен глазу для опознания. Значение имеют четкость границ, контрастность соседних областей и т. д. Двухуровневая схема избавляет мозг от перегрузки лишними для него данными, а чтобы исключить возможность потери существенных данных, в этой схеме имеется обратная связь, срабатывающая в случае, когда внимание мозга к чему-то привлечено, и тогда глаз получает необходимое уточняющее обращение. Таким образом между уровнями поддерживается двусторонний обмен. Кроме того, возможные дополнительные уточнения поступают от мозга в виде запросов.

Из факта существования такой схемы следуют основные требования к инфографике: изображения должны быть контрастными, четкими и яркими для удобства восприятия на довнимательном уровне и в то же время обладать необходимой глубиной для внимательного всматривания в них с целью анализа содержания. То есть сведения должны быть не просто переведены в некоторую графическую форму, а предоставлены человеку в максимальной степени близко к требованиям описанной схемы. Американский математик Джон Тьюки, известный как автор терминов software и bit, в 1977 году написал: «Изображение приобретает особую значимость, если оно позволяет углядеть в нем то, что мы не предполагали увидеть». Этот несложный тезис является одним из основополагающих постулатов инфографики, в нем сделан упор на то, что целью служит не тривиальная иллюстрация ранее известного, а донесение в графической форме новых сведений. Подавляющая часть столь распространенных сейчас презентаций не соответствует этим требованиям — это лишь бесчисленные картинки, представляющие собой набор примитивных иллюстраций.

Не следует рассматривать современные инфографические материалы как своего рода комиксы, упрощенно передающие суть, — за последнее время они достигли такого уровня совершенства, что стали полноценной альтернативой текстам. В качестве примера можно привести газету USA Today, которая с 1982 года активно использует сочетание графики и текста, благодаря чему вошла в пятерку самых просматриваемых изданий США. Это неудивительно — за завтраком удается ознакомиться с большим объемом новостей, а один качественно сделанный рисунок может полноценно заменить несколько страниц текста. По проложенному USA Today пути пошли еще несколько газет, а с 2011 года и в России издается журнал «Инфографика» (infographicsmag.ru), в котором почти отсутствует текст.

Хотя прообразы инфографики можно найти в рисунках времен неолита, со временем основным средством для передачи информации стал текст — скорее всего, потому что такая форма передачи информации хорошо согласуется с устной речью и технически проще, чем графическая. На протяжении тысячелетий развитие инфографики сдерживалось технической сложностью создания рисунков и высокими требованиями к способностям художников и граверов. Писать тексты можно научить практически любого, а рисовать — далеко не всех. Только в XXI веке c появлением компьютерных инструментов и технологий для создания рисунков открывается возможность для массового создания инфографических материалов силами людей, не обладающих какими-либо художественными дарованиями.

Говоря об истории, ограничимся только той частью инфографики, которая связана с визуализацией табличных данных. Люди стали использовать табличное представление данных в виде строк и столбцов примерно две тысячи лет назад, однако вплоть до середины XIV века ни у кого не возникала мысль о возможности представления такого рода данных в графической форме. Впервые связать таблицы с графикой предложил ученый монах Николай Орезмский, нарисовавший некое подобие географических карт с широтами и долготами. Спустя двести лет французский математик и философ Рене Декарт в 1637 году формализовал графический подход к визуализации таблиц. Отдельные попытки представления статистических данных и различного рода наблюдений предпринимались в XVII и XVIII веках, наибольшую известность получили кривые смертности Христиана Гюйгенса (1669), график сезонных изменений температуры почвы Иоганна Ламберта (1779), график изменения атмосферного давления в зависимости от высоты над уровнем моря Эдмунда Галлея (1686).

Первопроходцы инфографики

Предназначение первых работ по инфографике в основном сводилось к иллюстрации полученных учеными результатов, и они не стали самостоятельными достижениями по части визуализации данных. Настоящую революцию в области представления данных совершил Уильям Плейфер, имя которого вернул истории Эдвард Тафти, пожалуй, самый авторитетный из современных специалистов по инфографике. Тафти обнаружил, что двести лет назад Плейфер предложил все основные типы используемых сегодня статистических диаграмм: диаграммы-линии (графики), диаграммы-области, столбчатые и линейные диаграммы (гистограммы), круговые (секторные) диаграммы, радиальные (сетчатые) диаграммы и картодиаграммы. Сегодня на базе этих основных типов разработано множество других версий, а полная систематизация типов диаграмм приведена в «периодической таблице» (www.visual-literacy.org/periodic_table/periodic_table.html). Перечисленные типы диаграмм настолько давно и прочно вошли в практику, что может сложиться ошибочное впечатление, будто они существовали всегда, но это не так, и у них есть автор — Уильям Плейфер. Успех диаграмм, предложенных Плейфером, был обусловлен тем, что они по своей природе полностью соответствуют описанной схеме восприятия человеком зрительной информации. Трудно объяснить то, как молодой энтузиаст 26 лет от роду смог на интуитивном уровне найти все эти решения. Сегодня мы бы назвали Плейфера независимым экономическим экспертом, а в свое время он был вынужден играть несколько ролей: автора памфлетов, лектора, предпринимателя и др. Создание диаграмм стало попутным занятием, к нему Плейфера побудила необходимость довести до публики свои взгляды на экономическую политику Англии, а, как говорят англичане, Necessity is the mother of invention («Необходимость — мать изобретений»).

Отец Плейфера был священником и покинул этот мир, когда Уильям был подростком. Он не получил серьезного образования и начал работать подручным у изобретателя механической молотилки Эндрю Мекле, а в период с 1780 по 1786 год поработал чертежником и гравером у самого Джеймса Уатта, благодаря чему оказался в интеллектуальном центре промышленной революции. Он был близко знаком с членами известного бирмингемского Лунного общества, неформального объединения лучших умов Британии того времени из числа промышленников, инженеров, ученых и политиков, оказавших наибольшее влияние на индустриальную трансформацию Британского королевства. Плейфер впитал в себя их взгляды и в 1786 году выразил их в необычной книге «Коммерческий и политический атлас» (The Commercial and Political Atlas), состоявшей из диаграмм, которые отражали финансовые и производственные силы современной ему Англии. Книга не случайно названа атласом: в ней использованы полиграфические приемы и эстетика географических атласов — она состоит из гравюр по меди, выполненных самим автором. В «Атласе» Плейфер интуитивно пришел к тем же выводам о представлении данных, которые сделали члены немецкой школы гештальт-психологии в начале XX века. Они показали, что эффективность изображений как средства передачи сведений объясняется более полным использованием возможностей мозга при объединении быстрых по своей природе способностей к восприятию зрительных образов, за которые отвечает задняя часть мозга, с медленными мыслительными способностями его передней части. В книге Плейфер ввел в оборот основные типы диаграмм: линии, области, столбчатые, линейные и круговые, а также используемые приемы: выделение областей цветом; использование наклонов линий для представления изменений и трендов; использование фигур разного размера для сравнения показателей; деление окружности на сегменты, наложение кругов. Сегодня уже невозможно представить, что всех этих приемов когда-то не было.

Плейфер повздорил с первым политэкономом Адамом Смитом, не сложились у него отношения и с другими известными персонажами Англии, поэтому он уезжает во Францию, где добился признания, стал вхож в королевский двор, а его «Атлас» перевели на французский и издали. Все было замечательно, и кто знает, как сложилась бы его дальнейшая судьба, если бы не революция 1790 года. Невзирая на нескрываемые роялистские взгляды, Плейфер пережил волну репрессий, но был вынужден вернуться в Англию, где продолжил яростно критиковать взгляды якобинцев. Его неприятие любых революций основывалось не на идеологии, а на близком ему анализе экономических процессов. В продолжение своей прежней деятельности в 1801 году он издает краткий курс статистики и в третий раз переиздает свой «Атлас». Всего Плейфер написал 34 работы, был начинателем нескольких проектов, но заметного успеха не добился. В справочниках по математике, изданных до 1980 года, можно найти имя другого Плейфера — Джона, старшего брата Уильяма.

Современники помнили о Плейфере. Прямыми продолжателями его дела стали французский инженер Шарль Минард и английская медицинская сестра Флоренс Найтингейл, которые в своих трудах пошли дальше. Если графики Плейфера носили описательный характер и всего лишь постулировали тот или иной факт (например, иллюстрируя, что налогообложение в Англии тяжелее, чем в других странах), то работы Минарда и Найтингейл имели большую аналитическую составляющую. Оба были специалистами в своих областях и использовали диаграммы для доказательства собственных воззрений, сложившихся на основе анализа накопленных ими данных — в этом отношении Минард и Найтингейл ближе к современному представлению о задачах аналитики с использованием инфографики. Их работы связаны со статистическим анализом потерь в войнах, которые Англия и Франция вели с Россией в XIX веке.

Флоренс Найтингейл удалось совместить работу медсестры с общественной деятельностью. Во время Крымской войны Найтингейл создала не существовавшую прежде категорию медицинских госпитальных работников — медсестер, в основном из монашек — сестер милосердия. Под ее руководством была полностью перестроена организация и система ухода за ранеными в армейских госпиталях — за несколько месяцев смертность в госпиталях упала с 52 до 20%. После войны правительство поручило ей продолжить активность в том же направлении, и помимо организаторской деятельности Найтингейл удалось реализовать свое второе призвание — математическое, когда для аргументации своих методов она прибегала к непривычным в ту пору методам прикладной статистики. В Викторианскую эпоху английские дамы увлекались математикой (вспомним леди Августу Лавлейс), а Найтингейл и задолго до войны занималась медицинской статистикой, слушала лекции известных профессоров и по ее окончании решила применить свои знания для анализа причин смертности в послевоенный период из-за болезней солдат, во время боевых действий получивших ранения.

По роду своей деятельности Найтингейл пришлось делать многочисленные, как мы сегодня сказали бы, презентации перед членами парламента, правительства и другими представителями власти: «Смертность в Британской армии», «Об истории санитарии в Британской армии», «Англия и ее солдаты». Для убедительности она демонстрировала свои результаты в виде графиков, меньшей частью которых были простые столбчатые диаграммы, а большая подавалась в разработанной ею форме, которую она назвала сoxcomb (гребень). Этот гребень представлял собой версию круговой диаграммы (pie), разбитой на 12 секторов, соответствующих месяцам, на них накладывались раскрашенные сегменты, каждый из которых нес определенную нагрузку — число раненых, умерших и т. д. Диаграммы печатались большими тиражами и рассылались по инстанциям. Наиболее известный гребень Найтингейл представлен на рис. 2.

Рис. 2. Анализ причин смертей в Британской армии в Крымской войне

Инженеру-строителю Шарлю Минарду графика была близка, и, выйдя на пенсию, он применил свои навыки к анализу исторических данных. В 1859 году он опубликовал самый известный график «Карта потерь Французской армии во время войны с Россией 1812–1813 гг.» (рис. 3). В одну диаграмму Минард упаковал численность армии, потери, географическое положение и температуру окружающей среды. В результате получился удивительный по содержательности документ, дающий пищи для анализа больше, чем десятки текстовых документов, — великий образец инфографики.

Рис. 3. Карта потерь наполеоновской армии в войне с Россией 1812 года

Инфографика XXI века

После Найтингейл и Минарда статистические диаграммы практически не развивались — во всем мире широко использовались основные типы графиков, предложенные еще Уильямом Плейфером. С тридцатых годов XX века началось развитие иллюстративной информационной графики, родоначальником которой стал британец Гарри Бек, предложивший в 1931 году карту-схему лондонской подземки, но радикальные изменения, приведшие к современному положению, начались в 1975 году, когда Эдвард Тафти учредил семинар для журналистов, специализирующихся на экономике, по необходимым им статистическим методам. Научным руководителем семинара стал Джон Тьюки, открыватель информационного дизайна. Сам Тафти успел накопить богатый опыт анализа данных в сфере политической экономики и сосредоточился на статистической графике. По материалам этого семинара Тафти написал книгу «Визуальное представление количественных данных» и издал ее в 1982 году в соавторстве с дизайнером-графиком Говардом Граллой. Формат и представление данных были настолько удачными, что у книги оказалась невероятно успешная коммерческая судьба, а ее автор стал крупнейшим специалистом по иформационной графике. Выход книги можно рассматривать как момент рождения современной инфографики. Последующие тридцать лет стали периодом бурного развития инфографики, чему явно способствовали технологии машинной графики.

Тафти получил известность и как идейный лидер движения против неграмотного использования презентаций, созданных посредством PowerPoint людьми, которые не обладают достаточной визуальной грамотностью, но при этом нагружают слушателей и зрителей чудовищными по количеству и качеству слайдами, сильно информационно перегруженными и имеющими избыточные графические изыски. Наибольшую известность получило его эссе «Когнитивный стиль PowerPoint», в котором Тафти описал основные недостатки современных презентаций. Для такого рода материалов он предложил ироническое название Chartjunk («графические отбросы»), к которому он относит украшательство, не добавляющее ничего к содержанию. Простейший пример — использование ненужных теней на рамках, обрамляющих надписи, и тому подобных излишеств. Тафти предложил еще одно слово — slideware, то есть слайдовое оружие, которым выступающие в полном смысле этого слова убивают сознание аудитории. В современных условиях докладчики в 99% случаев не несут свои мысли слушателям, а лишь излагают содержание демонстрируемых ими слайдов. Будем надеяться, что по мере роста визуальной грамотности человечество избавится от этой опасной и дорогостоящей болезни.