Space-Time Semiotics in Information Technology Applications

Full Text

Введение

В настоящее время географические информационные системы (ГИС) прочно вошли в профессиональную и повседневную жизнь современного человека. Сейчас каждый может практически за несколько секунд вызвать такси, заказать курьерскую доставку, составить туристический маршрут или найти адрес нужного учреждения даже в незнакомом городе. Такая простота и доступность серьезно повлияли на восприятие пространства и времени, изменив в целом отношение человека к объективной реальности. Отпала необходимость во многих знаках и условных обозначениях, служащих целям навигации человека в пространстве и времени.

Данная статья посвящена исследованию и анализу особенностей восприятия пространства-времени у пользователей современных информационно-коммуникационных технологий. Цель исследования состоит в выявлении общих и специфических особенностей восприятия окружающего пространства, возникающих у человека при наличии постоянного доступа к электронной карте с возможностью геопозиционирования. Показано, что наличие такой возможности влияет на восприятие пространства и времени.

Исследование основывается на применении междисциплинарного подхода. На основе системного анализа известных функциональных возможностей современных геоинформационных технологий был сформулирован базис задач, решение которых необходимо и достаточно для изменения отношения пользователей к пространству и времени. Полученный опыт был распространен на различные классы современных практических приложений информационных технологий, для которых в контексте их влияния на окружающий мир предложен семиозис пространства-времени, и сформулированы соответствующие прагматические правила.

Содержание исследования

Современная геоинформатика – это развитое направление научных и прикладных исследований в области информационных технологий [Gospodinov, 2022; Бескид и др., 2013]. Оно объединяет способы и технологии восприятия себя и окружающего мира в пространстве с учетом влияния внешних происходящих событий, что требует учитывать время в качестве дополнительного независимого измерения [Массер, 2018]. Нерелятивистская классическая механика рассматривает время как универсальную величину измерения, однородную во всем пространстве и отделенную от него. Классическая механика предполагает, что время имеет постоянную скорость течения, которая не зависит от состояния движения наблюдателя [Rynasiewicz, 2022].

С позиций философского знания взаимодействие субъекта с окружающим миром в динамике образует интегрированную среду «пространство-время», которая, кроме того, содержит несколько вариаций или версий, отражающих объективную и виртуальную реальность возможных сценариев развития. В философии концепция связи пространственно-временных координат описывается с помощью модели хронотопа [Ухтомский, 2022; Флоренский, 1993]. Функциональная определенность пространственно-распределенных групп образуется за счет увязки во времени, скоростях, ритмах и сроках действия [Большой психологический словарь, 2009]. Взаимосвязь временных и пространственных отношений играет существенную роль и в литературе [Бахтин, 1986].

Изучение роли времени в геоинформатике и представлений о нём в предметно-ориентированных моделях проводится достаточно давно [Dai, An, 2018]. Логическому отношению пространства и времени в геоинформационном пространстве посвящена статья «Relationships between Space and Time» [Yuan, 2020], в которой отмечается, что разные взаимосвязи пространства и времени помогают структурировать научные исследования. В работе «ORTEGA: An Object-Oriented Time-Geographic Analytical Approach to Trace Space-Time Contact Patterns in Movement Data» [Dodge et al., 2021] предложен новый временно-географический аналитический подход к решению задачи моделирования процессов взаимодействия людей и животных в пространстве и времени.

Аналогично картографии, геоинформатика оперирует различными обозначениями. Они могут указывать на отдельные объекты, символизировать ситуации и означать события. Эта область геоинформатики представляет вполне серьезный интерес с позиций семиотики. Так, по способу восприятия и действия знаки могут быть классифицированы в рамках системы Ч. С. Пирса [Пирс, 2009]. От семейства используемых обозначений требуется ясность и однозначность, что позволяет поставить задачу о разработке эффективного языка геоинформатики с учетом особенностей его восприятия пользователями информационно-коммуникационных технологий.

Данные исследования выделены в отдельное научное направление картографической семиотики [Иванников и др., 2001], в котором разрабатываются общая теория систем картографических знаков, методы построения и использования способов картографического изображения. В рамках этой дисциплины выделяются: картографическая синтактика, изучающая правила построения и пользования знаковыми системами, их структурные свойства; картографическая семантика, исследующая соотношения условных знаков с отображаемыми явлениями; картографическая прагматика, изучающая информационную ценность знаков как средства картографической коммуникации и их восприятие читателями карты.

Геосемиотику изображений относят к новому направлению геоинформатики [Берлянт, 2008], в рамках которой изучают законы формирования и логику применения визуальных- и аудио-переменных на электронных картах [Базина, Побединский, 2008]. Геосемиотика оперирует терминами и понятиями на стыке философии и информационных технологий [Schlichtmann, 2009], при этом характеризуется прикладным характером исследований. Различным аспектам развития геосемиотики и ее практического применения посвящены работы [Gašperič, Babič, 2023; Friedman, Smiraglia, 2013; Zyszkowska, 2000]. Развитие идей геосемиотики до концепции цифровой Земли описано в работе [Eremchenko, 2022]. Отметим, что роль времени во взаимодействии с пространством в семиотическом аспекте также изучается в рамках филологических наук [Повалко, 2016a; Повалко, 2016б].

Семиотический подход, а именно теория картографического семиозиса [Casti, 2005], смещает акцент с описания территорий на задание условий и действий, подлежащих выполнению на некоторой территории. Этот подход можно определить как картографическую герменевтику, поскольку в основе заложен переход на метасемиотический уровень, где вводятся концепции самореференции и иконизации. Самореференция используется для указания на способность карты быть принятой как таковой и сообщать информацию независимо от намерений картографа. Иконизация описывает собой коммуникативный процесс, в котором знания об обстоятельствах сообщаются картой благодаря ее самореферентной природе.

Несмотря на то, что обычные и электронные карты используются достаточно давно, революция в практическом применении геоинформационных технологий была осуществлена после появления смартфонов. Сейчас смартфон постоянно находится рядом с человеком, в геоинформационном смысле он является его цифровым агентом-двойником, уверенно знающим, где человек находится и чем занимается. Для реализации новой роли геоинформационных технологий потребовалось совместно решить четыре практические задачи:

1. Создать тотальную электронную карту без «белых пятен», позволяющую сформировать адресную базу данных всех зданий и организаций и привязать их к координатам пространства (широте и долготе).
2. Связать все адреса транспортной сетью и получить, таким образом, матрицу расстояний и, как следствие, возможность построения любых маршрутов.
3. Реализовать точное геопозиционирование смартфона и, следовательно, человека в пространстве.
4. Перенести рутинные задачи человека, связанные с организацией перемещения в пространстве и решаемые в реальном пространстве, в геоинформационное пространство.

Решив эти задачи, разработчики геоинформационных технологий смогли перевести пользователя в новый виртуальный мир. Отметим, что по отдельности данные задачи не создают новую реальность. Электронная карта без позиционирования требует выхода в офлайн для проверки адресов. Матрица расстояний без базы данных адресов не позволяет ориентироваться по текущему местоположению. Неточная работа геопозиционирования требует трудоемкого ввода исходной информации о том, где и зачем находится пользователь. Без переноса задач организации перемещения в геоинформационное пространство приложения в смартфонах оставались лишь справочно-информационными системами.

Однако решение указанных задач полностью перевернуло восприятие пользователя окружающего его пространства-времени. С позиции восприятия человеком своего текущего местоположения на электронной карте функция просмотра сравнима с возможностью «взлететь» на пару сотен метров без существенной потери реальности. Такая технология сильно повлияла на человека, так как дала ему принципиально новый интерфейс познания окружающего мира в моменте. Постараемся сформулировать суть этого изменения.

Оттолкнемся от определения и понимания своей текущей позиции и окружающего пространства. Исторически субъект представляет собой некоторую перемещающуюся точку, в фокусе которой находятся видимые вокруг объекты. В этом смысле модель восприятия человеком реальности описывается аналогично феномену И. Канта, когда, управляя своей позицией и направлением взора, субъект частично и поступательно воспринимает пространство вокруг себя. Объединение этих фрагментов в сознании позволяет человеку сформировать пространственную картину мира. С одной стороны, такая картина субъективна, поскольку подвержена особенностям индивидуального восприятия. С другой стороны, множественные акты восприятия, связанные, например, с регулярным перемещением в пространстве, объективизируют результат этого восприятия в условиях некоторых изменений, например, сезонных.

Такое восприятие пространства ощущается человеком как «виртуальная экскурсия». Субъект последовательно проходит маршрут по памяти и может вполне достоверно описать, что он наблюдает. Поскольку его позиция при этом перемещается линейно, например, по дороге, субъект понимает отношения «справа» и «слева», «вперед» и «назад», а наблюдаемые объекты привязывает логически к известным ориентирам: справа на холме стоит дом, впереди по дороге растет дерево и т. п. Отметим, что современная электронная карта также дает возможность пройти по электронной улице и увидеть все вокруг себя, однако для этого реализован специальный режим.

Существенно меняет такое восприятие добавление дополнительного измерения времени. В бытовом смысле время, скорее всего, появляется в форме скорости и способа перемещения. Пусть есть в пространстве две значимые географические точки, например, дом и работа. Человек может переместиться пешком, проехать на велосипеде, на автомобиле, общественным транспортом – на автобусе или метро. Все эти способы соединяют две обозначенные точки не только в пространстве, но и во времени, образуя многослойный и многосвязный граф. Субъект, однако, не воспринимает это таким способом, для него несколько вариантов перемещения во времени и пространстве существуют относительно текущего и адресного положения, а их отличия описываются характеристиками быстроты и комфорта.

Тем не менее, образованная в данном случае среда «пространство-время» структурно изменяется, две удаленные географические точки будут естественным образом восприниматься субъектом как близкие, если они находятся в транспортной доступности, и далекие, если между ними существует сложная преграда. Так, ранее для туриста новый город чаще всего воспринимался как несколько слабо связанных между собой районов с определенными адресами, ориентирами и достопримечательностями. Современный турист снабжен электронной картой, которая адаптирована для него в виде туристической схемы, представляющей город в виде набора достопримечательностей и рекомендованных маршрутов.

Ситуация полностью меняется, когда турист начинает пользоваться вместо туристической схемы полноценной электронной картой. Возможность связать между собой недоступные способом горизонтального перемещения районы позволяет сформировать комплексную картину и обеспечить системное восприятие. После такого действия субъект будет любые новые задачи пространственного ориентирования сопоставлять и отстраивать относительно электронной карты как объективной базы, а возврат к восприятию города в виде туристической схемы уже потребует дополнительных усилий.

Таким образом, геоинформатика позволяет построить новую модель визуализации и восприятия пространства-времени, основанную на картографическом представлении, которая меняет язык представления информации, а также семантику обозначений, перерабатываемых человеком в процессе восприятия.

Обратимся к таблице 1, в которой сведены примеры новых моделей визуализации и восприятия, появившиеся в последние годы. В результате проведенного анализа становится понятно, что восприятие окружающего мира человеком претерпело существенные изменения под влиянием информационных и, в частности, геоинформационных технологий.

Таблица 1

Семиозис пространства-времени в современных ИТ-приложениях

Таблица 1

Семиозис пространства-времени в современных ИТ-приложениях (продолжение)

Так, картографическая система знаков и условных обозначений несколько отличается от системы знаков, принятых в регулировании дорожного движения, хотя и активно использует аналогичную символику. Например, знаки светофора и пешеходного перехода в такой системе отличаются от дорожных знаков, но находят символическое отражение на электронных картах в виде соответствующих пиктограмм. Обозначение магазинов, пунктов питания и гостиниц, автозаправочных станций отличается от соответствующих обозначений в правилах дорожного движения, но сохраняет принцип своего построения. Станции метро обозначаются максимально близким к соответствующей схеме образом.

Наиболее ярким примером знака геоинформационной платформы, повлиявшим на восприятие, визуализацию и представление информации, является, несомненно, обозначение автомобильной пробки в виде линии от зеленого до красного и бордового, цвет которой отражает плотность транспортного потока и затрудненность движения. Здесь можно говорить о переносе смысла из схемы в реальную жизнь, когда, представляя себе автомобильное движение, мы начали оперировать понятиями зеленых и красных линий.

Заключение

Применение междисциплинарного подхода к исследованию пространства-времени на стыке геоинформатики, картографической семиотики и геосемиотики позволило установить наличие изменений восприятия пространства-времени у пользователей современных информационно-коммуникационных технологий и определить базис задач, решение которых необходимо и достаточно для достижения такого рода изменений. Следует отметить, что при этом меняются язык представления информации и в целом словарь обозначений, перерабатываемых человеком в процессе восприятия.

Приведенные рассуждения могут быть полезны, прежде всего, на практике, специалистам, изучающим влияние современных информационно-коммуникационных технологий на восприятие их пользователями окружающего мира и участвующим в разработке новых программных продуктов в этой области. Поскольку проблематика подобного исследования затрагивает не только информатику и программирование, но и психологию, социологию, экономику и здравоохранение, логично и правильно поднимать вопросы семиотики пространства-времени на методологическом уровне философских наук.

Как показано в статье, полученный опыт может быть транслирован и на семиозис пространства-времени в различных приложениях информационных технологий. Семиотический подход к построению электронной карты состоит в том, чтобы активно использовать устоявшиеся графические примитивы, символы и знаки картографического языка и при этом находить оригинальные способы представления информации там, где существующие языковые инструменты себя исчерпали, и наблюдается недостаток или перегруженность информацией. Здесь необходимо искать новые способы ее визуализации в приложениях.

About the authors

A. V. Ivaschenko

Author for correspondence.
Email: anton.ivashenko@gmail.com
Doctor of Technical Sciences, Professor, Director of the Higher School of Medical Engineering Samara, Chapaevskaya St., 89

O. K. Golovnin

Email: golovnin@bk.ru
Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Medical Physics, Mathematics and Informatics Samara, Chapaevskaya St., 89

A. Yu. Nesterov

Email: phil@ssau.ru
Doctor of Philosophical Sciences, Candidate of Philological Sciences, Associate Professor, Director of the Social and Humanitarian Institute Samara, Moskovskoye shosse, 34

References

Supplementary files