Datové umění a jiné podivnosti

Vizualizace dat jako praktická činnost existuje již po staletí, teoretickému zkoumání ji však podrobujeme pouhá desetiletí a stále jsme nedospěli k jednotnému názoru, co je vizualizace vlastně zač. “Je vizualizace určena pro kvantitativní vhledy, nebo ji můžete použít i k navozování emocí? A v jakém bodě se vizualizace stává uměním?,” ptá se Nathan Yau. Takových otázek vyvstává poslední dobou mnoho a odpovědí je tolik, kolik je vědců snažících se expandující pole vizualizace dat komplexně zachytit. Faktem zůstává, že původně vědecká disciplína už dnes dávno neslouží jen vědcům a na překryvu vědy a umění vznikají vizualizace často více než podivné.

Dopady neustálého nárůstu objemu a přístupnosti dat spolu s rapidním vývojem kreativních prostředků pro práci s nimi (nástroje typu Processing a jemu podobné) zamíchaly vědeckým chápáním vizualizace dat. Do kamene tesaná definice z konce devadesátých let, tvrdící že vizualizace je “použití počítačem podpořené, interaktivní, vizuální reprezentace dat za účelem rozšíření kognice” [Card et al., 1999] dávno není schopna obejmout a popsat celé pole, jehož postupů posledních několik let užívají umělci a výzkumníci nových oborů, kteří bez ohledu na akademická vymezení vizualizují data jinak a především s jinými cíli než tomu bylo možné doposud.

Výmluvným příkladem jsou díla americké umělkyně Nathalie Miebachové. Miebachová pomocí tradiční metody pletení košíků z proutí mapuje přesná meteorologická a klimatická data, která v procesu tvorby určují finální formu. Výsledky nepřinášejí tradiční analytický vhled do dat a jejich smyslem není poskytovat médium k hledání trendů a souvislostí v datech, nýbrž a pouze esteticky působit nebo nést vyšší poselství umístěné autorkou nad daty, nikoliv v nich samých. Její výtvory jsou navíc spřádány ručně, bez použití počítače a s nulovou interaktivitou. Ačkoliv rigidní definici její ‘datové košíky’ nenaplňují, je jisté, že se jedná o vizuálně reprezentovaná data s cílem nějakým způsobem (emocionálně, reflexivně) působit na příjemce.

Nejefektivnější cestou, jak se v nastalém vizualizačním zmatku alepoň částečně zorientovat, může být osekání tradiční definice až na samotné jádro (vizualizace je vizuální reprezentace dat s jistým účelem), díky čemuž podchytíme velké množství děl, která můžeme následně rozlišovat pomocí jejich primárních cílů — poskytovaných vhledů (ang. insights) do zpracovávaných dat. Můžeme tu, kromě tradičního analytického, rozlišit tři základní okrajové vhledy: ego-centric insighttypický pro sociální vizualizace, awareness insight u ambientní vizualizace a emocionální reflective insight u vizualizace umělecké označované jako datové umění. Běžně se však stává, že díla kromě svého primárního cíle sledují i další účely či postupy a spadají tak pod více okrajových oblastí vizualizace dat zároveň (např. umělecká vizualizace Mechanical Tumor je i představitelem ambientní vizualizace, atp.).

Cílem následujících odstavců není podat vyčerpávající popis okrajových forem ani najít efektivnější definici a kategorizaci rozvíjející se oblasti okrajové datové vizualizace, nýbrž načrtnout jakousi ‘mapu’ netradičních forem skrze jejich základní rozdělení založené na rozdílných vhledech. Text by měl sloužit jako stručný průvodce představující neobvyklé formy vizuální reprezentace dat. V závěru také překročíme hranice vizuálna a pozastavíme se u pokusů reprezentovat data i pro jiné smysly, než je zrak.

Sociální vizualizace / ego-centric insight

Nejméně netradičními formami vizualizace, jejichž cíle se liší od poskytování objektivního a analytického vhledu do dat pouze pokořením oné objektivity, jsou zástupci social infovis — ‘sociální’ vizualizace, vizualizující především data o sociálních interakcích, sítích a komunikaci. Cílem mnohých těchto aplikací není podat nezaujatý analytický vhled například do on-line diskuzní komunity, ale umožnit uživateli interpretovat vizualizovaná sociální data ze své vlastní pozice.

Nejjednoznačněji definují social infovis výzkumníci Lauová a Moere [2007], když ji popisují jako oblast vizualizací, které „využívají přímé techniky mapování rozšířené o umělecký styl, aby podnítily a podpořily exploraci a interpretaci.” Lidé, kteří se sociálními vizualizacemi interagují, pak mají tendenci interpretovat vnitřní struktury dat jako reflexe své vlastní osobnosti a historie. Na pomyslném vizualizačním poli je to od analytické vizualizace k social infovis jen malý krok a setkáváme se s ní celkem běžně.

Za příklad nám může posloužit koncept PeopleGarden Xiongové a Donathové z konce devadesátých let vizualizující on-line komunity jako zahrady, kde každá květina vyjadřuje jednoho člena, a její morfologické znaky (tvar a počet okvětních lístků, atd.) pak mapují dlouhodobou historii jeho aktivit. Primárním cílem PeopleGarden je poskytnout uživateli obraz o jeho vlastním postavení v komunitě a podnítit sociální aktivitu, nikoliv podat objektivní přehled o obecném stavu komunity jako celku.

Podobný ego-centrický vhled přináší aplikace Themail Fernandy Viégasové z roku 2006, vizualizující pomocí několika tradičnějších metod emailovou komunikaci, nebo originálnější přístup ke stejným datům Anymails od Carolin Hornové. Hornová, jejíž výzkum se zaměřuje především na možnosti užití přírodou inspirovaných metafor v reprezentaci dat, mapuje v Anymails (2007) emailové zprávy jako shlukující se mikroby lišící se tvary, pohybem a vývojovým stádiem podle charakteru a stáří zprávy. Vhled do vizualizovaných dat je tu opět ego-centrický a ovlivněný reflexí vlastní osobnosti a historie.

Další příklady sociální vizulizace: výzkumy Judith Donathové a Sociable Media Group na MIT, Judith Donathová — Visual Who (1995); Donathová et al. — Loom a Loom 2 (1999); Fernanda Viégasová — Chat Circles (1999); Rebecca Xiongová — Web Fan (1999); Jeffrey Heer — Vizster (2005); Martin Wattenberg — Name Voyager (2005).

Ambientní vizualizace / awareness insight

Inspiraci v přírodních strukturách, ač hrubšího estetického zrna než jsou květy a idealizované barevné mikroby, hledá i japonský umělec Mio I-zawa. Jeho Mechanical Tumor (2008) funguje jako indikátor využití CPU. Podle míry zatížení počítače se realistický pěnový nádor nafukuje a splaskává tak, že ve chvílích nejvyšší zátěže působí dojmem brzké exploze. Ačkoliv se zcela jistě jedná zároveň i o datovou sochu a datové umění (autor vyjadřuje myšlenku umístěnou nad daty, snaží se upozornit na ‘technologický’ stres, který nezažívají jen lidé, ale i stroje, na něž jsou kladeny stále vyšší nároky), je mechanický tumor rovněž netradičním zástupcem další z okrajových kategorií — ambientní vizualizace (ambient infovis).

Ambientní datová vizualizace pracuje s principy ambientního zobrazování, vycházejícího z konceptu klidné technologie (calm technology). Ten staví na přesvědčení, že s narůstajícím objemem výpočetních strojů infiltrujících naše každodenní prostředí se stává nemožným, aby všechny tyto stroje vyžadovaly při interakci konstantní a soustředěnou pozornost. Cílem ambientní vizualizace jakožto druhu klidné technologie je proto reprezentovat data v periferii lidské pozornosti tak, aby byly změny v těchto datech komunikovány směrem k příjemci nerušivě. [Weiser a Brown, 1995] Ambientně se na výstupu vizualizují obvykle jen velmi jednoduchá data (změna ve využití CPU, změna teploty, nárůst a pokles akcie, atp.) a charakteristickým je i přesun z obrazovek do fyzického prostředí. Vhled, který ambient infovis přináší, se obvykle popisuje jako awareness insight — vhled ‘přinášející povědomí’ o určitém stavu reality.

Prvním zdokumentovaným příkladem ambientní formy vizualizace je zařízení Dangling String (1995) umělkyně Natalie Jeremijenkové. Bezmála 2,5 metru dlouhý drát visící ze stropu byl napojen na malý motorek, jenž byl připojen k ethernetovému kabelu tak, že každý bit dat, který kabelem procházel, motorkem jemně pootočil. Přetížená síť způsobila nekoordinovaný pohyb drátu a charakteristický zvuk, nevytížená síť naopak hýbala kabelem jen slabě. Zařízení bylo umístěno v rohu kanceláře, aby výrazněji nerušilo, ale aby bylo stále periferně vnímatelné pracovníky, kteří mohli podle pohybu kabelu ihned určit přetíženost sítě a přizpůsobit své chování aktuálnímu stavu.

Koncept ambientního zobrazování dále zkoumali a rozšiřovali především vědci z MIT Tangible Media Group. Kromě snahy ambientní vizualizaci teoreticky usadit testovali i její praktické hranice. Z obyčejného kacelářského boxu, tzv. cubicle, si vytvořili ambientROOM (1997) — testovací pískoviště osazené systémy a ‘fyzickými ikonami’, vizualizujícími data pomocí jemných změn v osvětlení, barvě nebo pohybu. Jedna z ikon byla například nastavena tak, aby vibrovala v mělkém akváriu pokaždé, když křeček ve vedlejší laboratoři MIT roztočil své kolo. Světlo lampy procházející vodou pak na strop kancelářské buňky promítalo neklidnou hladinu. Zatímco osoba uvnitř pracovala, v periferii svého vnímání registrovala reprezentaci dat o fyzické aktivitě křečka v jiné místnosti. Výzkumníci z Tangible Media Group chápali ambientní vizualizaci jako způsob odpoutání se od tradičních obrazovek, které musí být v centru uživatelské pozornosti, a příklon směrem k vizi tangible bits — ‘bezešvých’ rozhraní mezi lidmi a informacemi v kyberprostoru, rozhraní rozmazávajících hranice mezi fyzickým a digitálním.

Poněkud doslovným zpracováním rozmlžení hranice mezi fyzickým a digitálním světem je ambientní a zároveň umělecká vizualizace Johana Brucker-Cohena !Alerting Infrastructure! (2003). Funkční sbíječka, zavěšená na drátech přímo proti zdi galerie, je napojena na data o přístupech na webovou stránku galerie a spíná vždy, když se na webu objeví nový návštěvník. Návštěva webové prezentace objektu v digitálním světě tak ústí v destrukci téhož objektu ve světě reálném.

Po krátkém období nezájmu a po neúspěchu prvního komerčně distribuovaného zařízení na bázi ambientní vizualizaceAmbient Orb (2003) se dnes o ambient infovis znovu mluví především v souvislosti s tzv. persuasive a eco-feedback technology — technologií navrženou tak, aby pozitivně ovlivňovala a měnila chování uživatelů. Persuasive technologie jsou na trhu běžně zastoupeny nejrůznějšími data-měřícími náramky a podobnými quantified-self gadgety, které ambientního zobrazování dat často využívají, aby neinvazivně upozorňovali na pozitivní nebo negativní dopady aktuální životosprávy svého uživatele.

Eco-feedback technologie pak užívají ambientní vizualizace k poskytování zpětné vazby při využívání přírodních zdrojů přímo v místě spotřeby. Příkladem za všechny budiž prototyp The Power-Aware Cord (2010) vizualizující data o spotřebě elektrického proudu pomocí fosforeskujících kabelů zabudovaných do transparentní prodlužovačky. Myšlenka je jasná: čím více energie spotřebováváte, tím rychleji světlo pulzujíc protéká kabelem, tím více vnímáte spotřebu a chováte se zodpovědněji.

Další příklady ambientní vizualizace: Tobias Skog — Activity Wallpaper (2007); koncept ambientního zobrazování pro domácnosti Serenity od studia Artefact; vizualizace spotřeby vody Kappelové a Grecheniga show-me (2009); Khaled Bachour et al. — Reflect (2008); trend wearable visualization; Bilmeierová a Baur — koncept Vision Energy (2007); vizualizace spotřeby energie promítáním na emise elektrárny Nuage Vert (2008) od dua HeHe.

Datové umění / reflective insight

Umělecké vizualizace jsou vizualizace dat vytvářené umělci s účelem tvořit umění,“ píší Viégasová a Wattenberg [2007] a úspěšně se svou definicí vyhýbají otázce po definici umění samotného, zatímco vymezují zajímavou kategorii okrajových vizualizací. Tvorba umění sama o sobě ovšem nemusí být jediným důvodem, proč se umělci zajímají o vizualizaci dat a její postupy. Žijeme v informační společnosti, produkujeme velké množství dat a tato data o nás promlouvají, vypovídají o našem bytí — umělci proto této možnosti využívají a vyjadřují se skrze vizualizaci ke společnosti nebo svému životu v ní. Umělecká vizualizace může být považována za nejsubjektivnější cestu vyjádření osobní zkušenosti v informační společnosti. Vhled, který datové umění přináší, se obvykle označuje jako emotivní nebo reflexivní, reflective insight. Jinak řečeno je tu analytické ‘aha’ nahrazováno emotivním ‘wow’.

Datové umění někdy není tak jednoduché rozpoznat, protože může být zároveň plně funkční i při získávání tradičního analytického vhledu do reprezentovaných dat. They Rule (2011) Joshe Ona mapuje velké nadnárodní korporace a osoby na ně napojené jako sítě. Běžná vizualizace z uzlů a hran, ne nepodobná vizuálnímu obchodnímu rejstříku, je však obohacena o autorův názor: jednotlivé osoby jsou reprezentovány figurkami, které tloustnou úměrně počtu jimi obsazených křesel v korporacích. Přítomost autorova subjektivního kritického vyjádření nad daty jednoznačně posouvá They Rule do roviny uměleckých vizualizací.

Příkladem kritického vyjádření se k datům a k realitě, kterou zaznamenávají, jsou taktéž dvě datové sochy Andrease Nicholase Fishera 3 Days in the Life a A Week in the Life (2008), obě založené na obdobném tvůrčím postupu: Fischer nejprve získal data o svém pohybu od telekomunikační společnosti, a ty pak pomocí lepenky a překližky namapoval do fyzické skulptury. Datové sochy tvoří velkou podoblast umělecké vizualizace — již v úvodu jsme zmínili košíkové sochy Nathalie Miebachové, za zmínku dále stojí např. Abigail Reynoldsová a její socha Mount Fear (2010) vizualizující pomocí papírových hor kriminalitu nad mapou Londýna nebo porcelánové nádobí, jehož formu určují data — Tableware (2009) od Iohanny Paniové.

Další příklady datového umění: vizualizace Facebooku pomocí různě zabarvených byst Colina Pinegara Best Friends (2012); Willem Beselink — 16 Days a RE:ID (2009); vizualizace statistických dat pomocí zrnek rýže Of All The People In All The World (2006); Christina Rayová a její galerijní vizualizační projekt Visitor.Files (2005); Momo Miyazaki et al. — Silenc (2012); Moritz Stefaner — Emoto (2012).

Za hranicemi vizuálna

Ačkoliv skrze zrak proudí do našich kogitivních center nejvíce podnětů (některé zdroje uvádí, že jde až o 100 Mb za vteřinu) a mohlo by se tak zdát, že vizuální reprezentace dat je nejlogičtější cestou ze všech možných, můžeme se čas od času setkat i s experimenty reprezentujícími data nevizuálně.

Hmat. Když pomineme skutečnost, že vlastně jakákoliv datová socha disponuje možností vnímat data hmatem, čistě hmatovou reprezentaci dat testovali v ambientROOM vědci z MIT pomocí zabudovaných větrníků a změn v intenzitě jejich foukání. Testování neproběhlo úspěšně, protože každý z účastníků cítil sílu větru na kůži jinak a bylo velmi obtížné rozpoznat drobné změny v intenzitě proudu vzduchu. Vědci se tak skrze Pinwheels (2000) nakonec vrátili k vizuální reprezentaci tím, že větrníky odkryli a změny v datech bylo možné odezírat z rychlosti jejich rotace.

Sluch. V ambientROOM bez výrazných pozitivních výsledků probíhaly taktéž pokusy reprezentovat data pomocí zvuku. Zvuk není tak slepou cestou, jak by se mohlo zdát — jako doplnění vizuální složky ho zmiňují i některé klasické akademické definice vizualizace dat a pracují s ním mnozí datoví umělci, např. Ryoji Ikeda nebo výše zmiňovaná Nathalie Miebachová, která některé ze svých soch dále překlápí do notových partitur. U nás se sonifikaci dat blíže věnuje designer a výzkumníkFilip Dědic.

Chuť a čich. S chutí a čichem experimentovali účastníci prvního Open Data Cooking Workshopu, který proběhl v Helsinkách. Výsledkem snahy reprezentovat data pomocí rozličných surovin a jejich chutí byly kulinářské lahůdky s lákavými názvy stylu Suicide cocktail, Criminal herring in fur coat nebo významově diskutabilní lazaně Spiced foreigners between pasta, které pomocí intenzity koření chuťově reprezentovaly finská data o imigraci. Skrze postupné ochutnávání lazaní od jedné strany, reprezentující rok 1990, ke straně druhé, reprezentující současnost, jste mohli chuťovými buňkami vnímat jak imigrace doslova ‘okořenila’ Finsko v průběhu let.

Další zástupce okrajových a netradičních forem můžete objevovat například na webu Andrewa Vande MoerehoInformation Aesthetics nebo na blogu Nathana Yau Flowing Data, kde se čas od času nový přírůstek okrajové vizualizace objeví. Cíl vyvořit soupis fyzických datových vizualizací včetně datových soch aktuálně naplňuje Jean-Daniel Fekete a jeho výzkumný tým Aviz. Jednotlivé okrajové formy a za nimi ležící myšlenky a koncepty jsou podrobněji popsány v bakalářské práci Od datové vizualizace k vizualizačnímu umění.

Toto je starší blogový příspěvek publikovaný na již neaktivním webu vizualizacedat.cz.

Osobní blog o její historii, teorii, současnosti i praxi.