«4исла» со смыслом

(Впервые опубликовано – апрель 2007)

Малоизвестные факты и обстоятельства вокруг ТВ-сериала Numb3rs

Видный российский математик Владимир Арнольд, по жизни 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 ему картины из истории Римской империи.

Ибо, как известно, римлян, в отличие от тех же древних греков, собственно наука интересовала лишь в своих 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, материальной поддержки.

Роль архитектуры для имиджа нынешних ведущих в мире держав – это отдельная тема, которая здесь затрагиваться не будет. А вот крайне неблагополучная ситуация с финансированием научных исследований, далеких от разработки новых орудий убийства и устрашения, это действительно серьезная проблема для ученых и общества в очень многих государствах, начиная с 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 текущую программу государственного финансирования научных исследований, урезав их общий бюджет более чем на треть – со 196 млн фунтов стерлингов до 128 миллионов.

Среди наиболее пострадавших направлений оказались, в частности, такие: общие физические исследования (минус 29 млн), исследования окружающей среды (–9,7 млн), медицинские исследовния (–10,7 млн), физика частиц и астрономия (–3,1 млн).

Аналогичная, столь же унылая картина с госфинансированием науки характерна ныне и для США, как главной «империи» на политической карте современного мира, и для множества других стран.

Причем повсюду, что характерно, происходящее 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 данных влиятельных кругах нет почти совсем – 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. Причем, как замечено, специфическим индикатором данных процессов оказывается отношение публики конкретно 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 это, надо сказать, очень серьезно. Тем более, что международные исследования, сравнивающие математические достижения и уровень понимания науки на различных уровнях обучения, ныне 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 в корне 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 на сегодняшний день является телевидение, то именно на него обращается главное внимание в попытках пропаганды 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

Если излагать предельно кратко, то «Numb3rs» (т.е. «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 серьезных и запутанных 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 каком-то из этапов к расследованию непременно подключается молодой блестящий ученый Чарли Эппс, который и находит математический ключ к разгадке произошедшего, отлову 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 сугубо вспомогательную роль, ибо центральное место в каждой серии занимает какой-либо математический метод анализа, ибо лишь благодаря ему преступления всякий раз удается распутать.

До появления Numb3rs в США никто и помыслить не мог, чтобы каждый вечер по пятницам – т.е. 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 весьма нетривиальные математические идеи.

Тем не менее, именно это происходит уже третий сезон, причем Numb3rs по сию пору является 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 супер-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. Упаковывая это в традиционную обертку 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!’».

С самого начала создателями сериала подразумевалось, что математика будет выступать не фоном, а важным элементом происходящего на экране. 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, сами по себе эти слова могут показаться на редкость банальными. Но тут имеет смысл 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 25 января 2005 года, фильм собрал у экранов 25 миллионов зрителей, став абсолютно бесспорным хитом прайм-тайма.

Гэри Лорден (Gary Lorden), начальник кафедры математики в Калтехе, является главным научным консультантом сериала. 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 реальными 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, нередко, для людей, весьма далеких от науки.

Каждая серия Numb3rsпостроена по одному и тому же, в сущности, лекалу. Кульминацией всегда непременно является момент, когда Чарли объясняет очередную математическую идею, помогающую разгадать новое преступление.И вот тут наступают звездные минуты 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 всеобщему признанию, компьютерная визуализация математических идей стала одной из главных находок и удач сериала.

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 признают, что в художественно-развлекательном сериале фактически нашли и отточили форму, которая очень подходит для образовательных ТВ-программ.

[ВРЕЗКА]

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, около 20 000 учителей математики по всей стране включают темы из Numb3rs в свои 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, а другое ответвление сюжета в той же серии стало 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: определение времени преступления по скорости таяния льда, использование эллипсов для определения местоположения преступников, аналитическое применение цепей Маркова.

[КОНЕЦ ВРЕЗКИ]

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, насилие, 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.

Проекция на реальность

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 CBS нет абсолютно никакого дела до проблем с преподаванием математики. Дело компании 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 поместить свою передачу в такой формат, который будет привлекателен для дирекции компании. Иначе говоря, практически однозначно 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 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 «Высадка Черного ястреба», «Перл 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 чаще всего 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 тому подобное, но лишь в самую последнюю очередь на физиков-математиков. И коль скоро государство остро нуждается именно в таких специалистах с чистой 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 там ни было, сериал в итоге получился действительно удачный. И чем больше на телевидении будет таких программ, тем лучше будет для всех – и для школьников, и для шпионов, и для всех остальных граждан, не ведающих, чем бы полезным заняться в пятницу вечером.