Проект «Подсолнух»

Проект «Подсолнух»

В 2008 году профессор биологии из университета Сан-Франциско Гретхен Лебун не на шутку забеспокоилась. Изучение популяции пчел в долине Напа на западе Калифорнии показало, что численность диких пчел-опылителей, специализирующихся на определенных видах растений, стремительно сокращается. Она предположила, что это может быть связано с обширными виноградниками в регионе (долина Напа является центром виноделия в Калифорнии), но для подтверждения догадки были нужны дополнительные данные. Больше всего ее беспокоили возможные последствия в масштабе всей страны. Неужели это происходит везде?

Последствия исчезновения популяции диких пчел-опылителей оказались бы непоправимыми. Каждый третий кусочек пищи на столе существует благодаря тому, что насекомые, в частности пчелы, перемещаются с одного растения на другое и опыляют их. Эти насекомые играют решающую роль в размножении цветковых, фруктовых и овощных растений. Большинство растений не может производить семена и плоды без помощи опылителей. Около 80 процентов всех цветковых растений и более 75 процентов основных зерновых культур, таких как кукуруза и пшеница, зависят от опыляющих насекомых.

Некоторое время назад научные исследования начали указывать на сокращение популяции как медоносной, так и местных видов пчел. Гретхен и ее коллеги опасались, что это может негативно отразиться на опылении садовых растений, зерновых и дикорастущей флоры. Если бы ученые смогли собрать больше данных о поведении пчел в разных часовых поясах и географических регионах, то, возможно, им удалось бы придумать способ сохранить и увеличить их популяцию.

Но как организовать наблюдение за пчелами на территории всей страны? Бюджет исследовательской программы Гретхен был совсем небольшим – 15 тысяч долларов, поступивших из различных организаций и в виде грантов от факультета. Она отправила студента в долину Напа для проведения дополнительных замеров и подсчетов, но и это оказалось недешевой и трудоемкой затеей, учитывая расстояние между кампусом в Сан-Франциско и долиной. Затем Гретхен кое-что придумала. В процессе исследования она успела познакомиться с владельцами нескольких виноградников из долины. Может быть, они смогут собрать для нее необходимые данные? Гретхен спросила, и они согласились выполнить относительно простое задание. Владельцы виноградников так охотно откликнулись на ее просьбу, что Гретхен заволновалась: если занятой владелец виноградника может считать пчел, значит, сможет и любой другой человек. Сама будучи страстным садоводом, она подумала о том, что, возможно, удастся привлечь к проекту садоводов-любителей.

Первым делом ей нужно было составить простую, посильную для любого человека унифицированную процедуру для сбора данных о пчелах. И тут ее осенило: подсолнухи! Их легко выращивать, они произрастают в 48 штатах и, что самое важное, имеют большую и относительно ровную поверхность. Пчелы хорошо видны на большом цветке. Гретхен испытала идею на своих друзьях из местного сообщества по охране природы. Она вручила им семена, попросила прорастить их, а когда распустятся цветы, считать пчел в течение часа в конкретное время дня. Все сразу же начали возражать. Друзья хотели помочь, но не были готовы целый час сидеть, уставившись на подсолнухи. Гретхен сократила время наблюдения до 15 минут, однако сведений от своих добровольцев все равно не получила. Все упорно молчали. Наконец она начала их обзванивать. Каково же было ее удивление, когда выяснилась истинная причина молчания. «Мы тебе не перезвонили, потому что не увидели ни одной пчелы», – хором отвечали ее знакомые.

Встревоженная, Гретхен решила продолжить эксперимент, который назвала проектом «Подсолнух». Она создала интернет-сайт и нашла добровольцев, разослав электронные письма нескольким координаторам клубов любительского садоводства в ряде южных штатов. Те, в свою очередь, передали ее просьбу членам своих клубов. За сутки у Гретхен появилось 500 добровольцев. К концу недели уже 15 тысяч человек предложили свою помощь. В конечном итоге даже произошел сбой в работе ее интернет-сайта из-за слишком большого количества посетителей.

Инновация Гретхен, разработанная по модели объединения задач – поручение внутренней функции (сбор данных) внешнему ресурсу (садоводам-любителям), – успешно стартовала и начала стремительно набирать обороты.

Сегодня в проекте «Подсолнух» участвует более 100 тысяч добровольцев, считающих пчел и сообщающих данные через интернет. С помощью этих данных Гретхен составляет карту расселения опылителей; службы, занимающиеся опылением, используют эту информацию для определения регионов, в которых нужно спасать пчел.

Гретхен оставила первоначальный простой протокол наблюдений. Каждый год в середине июля или августа добровольцы выходят в сад и наблюдают за пчелами. В течение пятнадцати минут нужно считать количество пчел, приземляющихся на подсолнухи, и определять их разновидность. Каждый доброволец фиксирует результаты наблюдений на специальном сайте. После этого они свободны до следующего лета. Но, какой бы малой ни была роль каждого отдельного добровольца, предоставляемые ими крупицы информации собираются в огромный массив исследовательских данных. Благодаря участию десятков тысяч человек ученые смогли составить национальные карты популяции диких пчел-опылителей, позволяющие определить регионы, нуждающиеся в мерах по сохранению популяции.

«Затрачивая всего 15 минут своего времени, эти “ученые-любители” вносят важный вклад в сохранение популяции пчел, – говорит Гретхен. – Замечательно, что столько разных людей хотят поучаствовать в проекте, чтобы помочь улучшить наш мир».

Помните историю про CAPTCHA и reCAPTCHA? Гретхен использовала объединение задач точно так же, как это сделал фон Ан, когда задумал с помощью пользователей интернета оцифровывать печатные издания. В обоих случаях задействованы мыслительные способности простых людей, только во втором случае они об этом не знают. В обоих примерах один и тот же ресурс выполняет две функции.

Как оказалось, поклонники техники объединения задач начинают находить друг друга. На семинаре Национального научного фонда Гретхен Лебун познакомилась со студенткой фон Ана по имени Эдит Лоу. Сейчас они вместе работают над проектом использования компьютерных игр для более эффективного применения мыслительных усилий обычных людей.

Еще до знакомства с Гретхен Эдит начала писать программу, которую назвала The ESP Game. Хоть она и похожа на обычную онлайновую игру, The ESP Game, как и CAPTCHA, представляет собой хитроумный способ использования умственных усилий пользователей интернета с определенной целью. В данном случае Эдит хотела с помощью миллионов увлеченных геймеров со всего мира классифицировать и пометить тегом имеющиеся в интернете изображения. Например, фотографию мужчины, сидящего на скамейке в парке, можно было бы обозначить такими тегами, как «парк», «скамейка», «сидеть», «размышление», «одинокий» и т. д. При введении упомянутых слов в строку поиска Google или Chrome человек увидел бы на странице результатов эту фотографию.

Компьютеры не способны – пока – классифицировать изображения. Поэтому Эдит закамуфлировала сотни тысяч часов утомительного и монотонного труда под The ESP Game.

Суть игры заключается в следующем. Двум игрокам показывается случайная картинка. Если они находятся в одном помещении, то каждый смотрит на свой экран и не видит, что делает второй. Однако в большинстве случаев люди играют по Сети, а значит, могут находиться в разных комнатах, зданиях, городах или странах. Игроки угадывают название картинки и вписывают свой вариант в специальное поле. Если ответы совпадают, они набирают баллы и появляется новая картинка. Цель игры – как можно чаще совпасть в ответах. В случае совпадения ответ заносится в базу данных, отслеживающую ассоциации с каждой картинкой. Когда играющие команды – независимо друг от друга – предлагают достаточное количество одинаковых ответов на ту или иную картинку, она помечается соответствующим тегом и отправляется в Сеть. Таким образом, фотография дуба, опознанная большинством игроков именно как «дуб», получит соответствующий тег и ее будет легче найти в поисковых системах.

Благодаря способности пользователей интернета со всего мира к мысленной обработке изображений ученым легче присваивать определенные теги неоднозначным картинкам. Какую практическую задачу выполняет ESP Game? Зайдите на страницу Google или запустите Chrome и укажите, что хотите выполнить поиск по изображениям. Введя в строку поиска несколько ключевых слов, вы получите полный набор изображений, имеющих в тегах эти слова. Подумайте о миллиардах фотографий, рисунков, набросков и цифровых репродукций картин, размещенных в Сети. Представьте, что вам пришлось бы искать изображение, скажем, пляжа Ланикай на острове Оаху вручную. А так вы в считанные секунды сможете определить, подойдет ли это место для вашего семейного отдыха. Или, допустим, вам нужна информация о медицинской процедуре, порекомендованной лечащим врачом. Вы прочитали ее описание, но хотите увидеть и картинки. Поскольку участники разработанной Эдит игры помогли словесно обозначить изображения данной процедуры, поиск по ключевым словам выдаст вам нужные результаты. Во многих ситуациях одна картинка расскажет больше, чем тысяча слов. Изображения передают то, чего не опишешь словами.

Лоу хочет создать специальную версию своей игры для ученых.

«Я планирую использовать изображения из научных проектов: птиц, бабочек, пчел, – чтобы ученые в игровой форме научились различать связанные друг с другом и похожие объекты, – говорит она. – Мы надеемся, что это сократит количество ошибок, совершаемых этими людьми в своих наблюдениях. Кроме того, собранные данные будут крайне полезны для системы технического зрения».

Гретхен и Эдит придумали, каким образом игра вроде ESP Game может повысить эффективность проекта «Подсолнух». Во-первых, добровольцы смогут научиться различать женские и мужские особи пчел и разные виды этих насекомых. Во-вторых, возможность получить бесплатное обучение привлечет к проекту новых добровольцев. От этого плодотворного союза выиграет не только популяция диких пчел. Эдит также работает с Миннесотским университетом над проектом наблюдения за данаидой монархом, в котором участвуют добровольцы, помогающие накапливать данные наблюдений за популяцией данаиды монарха в разных регионах Северной Америки.

Этот способ использования модели объединения задач приобрел такую популярность, что для него даже придумали специальный термин – краудсорсинг. Его предложил Джеф Хауи и впервые использовал в статье «Расцвет краудсорсинга», напечатанной в журнале Wired в июне 2006 года. Он описал его как «модель распределенного решения задач и производства». Подобно Гретхен, многие коммерческие и некоммерческие организации, в том числе научные учреждения, привлекают к решению своих задач общественность. Иногда на такой призыв о помощи отвечает весь мир, а иногда проект может охватывать очень узкий круг лиц. Как правило, полученные путем краудсорсинга решения разрабатываются любителями или волонтерами в свободное от основной работы время. Практически всегда в этом процессе задействован тот или иной способ объединения задач.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.