РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Игра в людей: цифровой аналог человечества

Мир компьютерных симуляторов обширен и многообразен. Хочешь – садись за штурвал авиалайнера, хочешь – управляй танком, поездом или яхтой. Осталось симулировать человека. Зачем?     
Тэги:
Игра в людей: цифровой аналог человечества

Люди и прочие живые существа заселили виртуальные миры еще на заре компьютерной графики. Кому из нас не довелось громить двухмерных фашистов в простеньком, но забавном «Вольфенштайне»? 3D принесла с собой более реалистичных персонажей. Реалистичных с виду, однако поведение и реакции кибергероев естественными не назовешь. Все их действия подчиняются более или менее сложному набору алгоритмов. Для игры сгодится и это, но на компьютерах не только играют. Профессиональные симуляторы часто используются в качестве тренажеров для тех, кто в будущем встретится с «проигранными» ситуациями в настоящей реальности.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Как населить виртуальный мир

Американская компания Boston Dynamics, ориентированная, очевидно, на заказчиков из военного ведомства, хорошо известна своими проектами в области робототехники. Ее конструкторы пытаются реализовать в своих машинах принципы локомоторики живых существ — от человека до собаки. Есть у Boston Dynamics и другое, менее известное направление, подходящее к теме единения живого и виртуального несколько с иной стороны. В рамках проекта DI Guy ведутся производство и дальнейшая разработка программно-графического пакета, в котором воплощена реалистичная модель человеческого поведения. Список постоянных потребителей этого продукта впечатляет: все виды вооруженных сил США плюс крупнейшие военно-промышленные и аэрокосмические корпорации Запада, такие как Boeing, BAE Systems или Raytheon, так что тут не до игрушек.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Контроль над миром
Современные программные продукты, моделирующие как индивидуальное, так и коллективное человеческое поведение, предоставляют пользователю возможность управлять киберперсонажами на разных уровнях. Им можно ставить простейшие задачи, буквально кликом мыши предписывать набор стандартных действий или прочерчивать траекторию движения. Другой вариант – проигрывать сценарии под управлением искусственного интеллекта, который учитывает все факторы, определяющие действия и поступки.

Задача специфического профессионального тренажера — сформировать правильную реакцию обучающегося в конкретной ситуации. Например, в бою, во время штурма объекта, при патрулировании улиц большого города, при взлете и посадке самолета с борта авианосца. Воссоздать в 3D-графике материальную среду любой из этих ситуаций не составит проблемы: динамические характеристики самолетов, кораблей и боевых машин описать математически не сложно, еще проще нарисовать ландшафт. Однако населить эти пространства людьми, чье поведение будет соответствовать (пусть в известном приближении) реальной ситуации, намного труднее. Эта задача решается в рамках отдельного направления исследований, находящегося на стыке психологии и ряда математических дисциплин, в том числе статистики и теории вероятности. Ведь мотивы производимого человеком действия зависят от огромного количества переменных факторов, среди которых его физическое и психическое состояние, реакция на среду, действия окружающих.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Кибергерои с интеллектом

Модель человеческого поведения во всем его многообразии воплощена в базовом элементе пакета DI Guy- модуле искусственного интеллекта. Прочие элементы (DI Scenario, DI SDK, DI Motion editor) позволяют как создавать ситуативные среды с участием людей заново, так и внедрять киберперсонажей в пространство существующих симуляторов. Каждый из персонажей станет работать как автономный «агент» под управлением искусственного интеллекта, а сообщество при этом будет демонстрировать свойственные ему особенности коллективного поведения.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Иначе говоря, искусственный интеллект и программно-графические средства помогут воссоздать достоверную картину боя, уличного шествия, бандитской «разборки» в трущобах, причем в исполняемых сценариях могут участвовать не только люди, но, например, и лошади, и даже цыплята.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Интерес военных к подобным продуктам обусловлен не только возможностью воссоздать сценарий столкновения с вероятным врагом, но и необходимостью отрепетировать взаимодействие солдат с многочисленным мирным населением, с учетом того обстоятельства, что отдельные представители этого населения могут иметь совсем не мирные цели. Как выделить в толпе жителей контролируемого иностранной армией города (Багдада, например) потенциального повстанца-бомбиста? Осложняет задачу и то, что поведение людей иной культуры (вплоть до жестов и мимики) может заметно отличаться от привычного наблюдающему: кажущееся подозрительным далеко не всегда означает опасность и наоборот. Однако, если инокультурная модель изучена и реализована в тренажере-симуляторе, прошедшему подготовку гораздо легче ориентироваться.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Чтобы понять, как поведет себя масса Homo sapiens в заданной ситуации, недостаточно установить количество людей и физические параметры зданий, улиц, выходов, лестниц и т.д. Обязательно надо принимать в расчет тот факт, что люди в толпе постоянно обмениваются разнообразной информацией. Это не только слова, но и эмоции, жесты, характер движения. Например, установлено, что если один человек в толпе вдруг резко остановится, то от него по всей массе людей будут расходиться волны, которые могут затормозить движение и привести к давке. Выражение паники на лице, скорее всего, будет передаваться по цепочке незнакомых друг с другом людей. Играют свою роль и укорененные в психологии горожанина привычки, например желание пройти к цели движения кратчайшим путем.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Паника в компьютере

Моделирование поведения больших масс людей (даже не всегда агрессивно настроенных) — самая сложная задача для специалистов в этой области. Проблема не только в том, что поведение индивида в массе себе подобных подвергается факторам «стадного чувства», но также и в том, что некоторые ситуации просто невозможно прорепетировать в реальности, а значит, ценность их математического моделирования сильно возрастает. Пол М. Торренс, руководитель лаборатории геосимуляции Университета штата Аризона, объясняет это так: «Провести реалистичную тренировку эвакуации большого количества людей из здания практически невозможно, так как отсутствует фактор паники, точно так же нельзя перекопать весь город, чтобы понять, как перераспределятся потоки пешеходов».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Изыскания сотрудников лаборатории Торренса идут в том же русле, что и работы исследователей из Boston Dynamics, однако больше ориентированы на моделирование поведения масс людей именно в условиях современного мегаполиса.

Самое важное — заложить в математическую модель поведения толпы определенные стандартные ситуации, которые способны с большой долей вероятности превратить мирный митинг в толпу погромщиков или организованный выход болельщиков со стадиона в смертельно опасную давку.

Недетские компьютерные игры, в которые играют сотрудники лаборатории геосимуляции Университета штата Аризона, дают возможность взглянуть на динамику движения больших скоплений людей с любых ракурсов, в том числе с недоступных уличному наблюдателю без специальных средств. Но главное – это работоспособность модели. Неоднократно в прошлом предпринимались попытки понять механику движения толпы, например, через физические характеристики движения жидкости. Создатели современных математических моделей поведения масс стараются учитывать также поведенческие модели составляющих толпу индивидов. Толпа – это не точки на экране. Каждый человек привносит в действие сообщества свой характер и опыт.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Сотрудники лаборатории тщательно отсматривают записи с видеокамер, фиксирующих скопления людей, и пытаются выявить определенные ситуации, которые часто вызывают своего рода цепную реакцию и меняют характер поведения всей людской массы. «Каждый человек в толпе, — считает Торренс, — привносит туда весь свой социальный, культурный и гендерный опыт, а также опыт поведения в конкретном окружении». Этот опыт обязательно должен быть изучен и включен в модель, так как поведение одного человека вполне способно вызвать реакцию «коллективного сознания», порой весьма бурную.

Исследования ученых из Университета Аризоны, позволяющие моделировать движение людских масс в мегаполисах, не только помогают решить проблемы городского планирования и обеспечения безопасности массовых мероприятий, но имеют прикладное значение для управления санитарно-гигиенической обстановкой. Например, если нужно оценить скорость возможного распространения вируса гриппа.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Модель против Шайтана

Методы, разработанные в ходе создания математических моделей поведения больших масс людей, доказывают свою работоспособность яркими примерами. Ежегодное паломничество мусульман в Мекку (хадж) не раз заканчивалось кровавыми трагедиями, происходившими во время традиционного ритуала «побивания камнями Шайтана». Ритуал проходит на мосту Джамарат неподалеку от Мекки и состоит в метании камней в установленные на нем колонны. При большом скоплении людей отскакивавшие от колонн камни наносили увечья и даже смертельные раны паломникам. Дополнительно возникала паническая давка, в которой в 2006 году, например, погибли 362 человека. Но на следующий год жертв удалось избежать. Одна из причин такого резкого исправления ситуации состоит в том, что власти Саудовской Аравии прибегли к услугам британской компании Crowd Dynamics, также занимающейся моделированием поведения толпы в городской инфраструктуре. По ее рекомендациям мост сделали двухэтажным, поменяли форму колонн, а потоки паломников упорядочили. Сыграли свою роль и иные факторы: были значительно укреплены силы правопорядка, а мусульманские богословы разъяснили верующим, что кидать камни можно не только после полудня, но и с утра. В результате поток побивателей Шайтана стал распределяться более равномерно.

Загрузка статьи...