什么是宏观显微镜,它为什么让我们对世界有“上帝”般掌控感?

B站影视 日本电影 2025-10-28 14:35 1

摘要:2020年,在SARS-CoV-2疫情期间,许多人对宏观望远镜产生了深厚的情感,这种情感非常私密,甚至有些痴迷。即使你不熟悉这个概念,每天——也许一天好几次——你或许都会焦虑地透过你选择的宏观望远镜的镜头凝视,而你所看到的景象决定了你的一天是充满焦虑还是解脱,

这是对数据可视化工具的颂歌,它帮助我们看到肉眼无法看到的庞大、复杂或相互关联的事物——从行星系统到流行病趋势。

2020年,在SARS-CoV-2疫情期间,许多人对宏观望远镜产生了深厚的情感,这种情感非常私密,甚至有些痴迷。即使你不熟悉这个概念,每天——也许一天好几次——你或许都会焦虑地透过你选择的宏观望远镜的镜头凝视,而你所看到的景象决定了你的一天是充满焦虑还是解脱,是希望还是绝望。

您的宏观观察工具很可能是众多基于网络的 COVID-19 仪表盘工具之一,用于追踪病毒的传播情况。根据您的兴趣,您可能选择了一个全球追踪器,例如世界卫生组织的追踪器;一个国家模型,例如约翰·霍普金斯大学或美国疾病控制与预防中心的模型;或者一个更本地化的追踪器,例如您所在州的卫生部门制作的追踪器。

约翰·霍普金斯大学 COVID-19 全球仪表板(图片来源:约翰·霍普金斯大学医学院/宏观镜图集)

在信息泛滥的时代,这些新冠疫情宏观工具带来了秩序和洞察力。它们收集了大量数据,并通过可视化使其清晰易用。迷宫般的电子表格变成了精美的图表和地图,清晰地展现了新冠疫情趋势和地理空间分布。

同样重要的是,这些宏观显微镜尊重数据的人性维度,使其具有交互性,几乎触手可及。你可以筛选数据,为自己和家人做出个人决策,也可以直接搜索,监测远在异地的亲人情况。难怪许多人初次接触宏观显微镜时,既感慨万千,又收获了丰富的信息。

顾名思义,宏观显微镜是一种使大规模实体(宏观)可被肉眼(范围)看到的仪器。该术语于 20 世纪 50 年代开始出现在科学文献中,但在若埃尔·德·罗斯奈 (Joël de Rosnay) 于 1979 年出版的《宏观显微镜:一个新的世界科学体系》一书中得到了最充分的阐述。对于专注于研究技术未来的法国生物学家和计算机科学家德·罗斯奈来说,宏观显微镜将是“一种新的观察和理解方式的象征”。它不应成为一种“用来使物体变大或变小,而是用来观察那些我们肉眼无法看到的、太大、太慢、太复杂的事物”的工具。

作为“地点与空间”展览的策展人,我们十多年来一直收集、支持和推广宏观望远镜,并作为“宏观望远镜图集”的共同作者撰写有关它们的文章,我们亲眼目睹了交互式数据可视化的力量和潜力。

展览和配套书籍中展示的宏观视角结合了高质量的数据集、强大的计算能力和数据可视化技术,为那些通常过于庞大复杂、难以从个体视角理解的主题提供了宏观视角。无论是宇宙结构、全球气候模式、医疗保健不平等还是难民迁徙路线,宏观视角都能帮助理解数据中的模式、趋势或异常值。

星图绘制器(图片来源:Jan Willem Tulp / Atlas of Macroscopes)

当面对极其复杂的问题时,宏观显微镜的座右铭是:“它很复杂,但并非不连贯。” 而这正是宏观显微镜在当前必要性的原因。

在这个充斥着全球性流行病、世界范围的生态灾难和动荡的国际冲突的时代,我们每天都被提醒,我们身处一个深度互联的全球网络中。塑造我们生活的一些最强大的力量并非简单、局部和线性的;它们将是多重因果、影响深远且错综复杂的。最重要的是,它们将包含许许多多的动态因素。

为了弄清这种错综复杂的联系和偶然性,许多宏观视角采用计算模型来揭示除了专家之外其他人通常看不到的关键经济、医学、政治、教育或生态关系。

以全球食品供应链为例。我们可能都直观地知道意大利的葡萄枯萎病如何导致欧洲的葡萄酒短缺。不太明显的是,对美国大豆的冲击如何损害巴拿马、埃及和印度尼西亚等地的猪肉生产。但这些依赖关系在与奥地利维也纳复杂性科学中心的全球供应链宏观图“The Whole Picture”互动时变得清晰起来。利用大量的生产和贸易数据,以及一个同时考虑食品和生产食品所需材料的网络模型,这个宏观图描绘了局部农业生产冲击对全球特定市场的影响。通过直观的功能和优雅的设计,它有力地传达了我们全球社会相互依存的性质。

整体画面(图片来源:Liuhuaying Yang、Moritz Laber 等/宏观望远镜图集)

宏观视角非常适合从复杂的系统中获取数据,通过分析识别模式,并揭示可能被系统规模和复杂性所掩盖的重要关系。在处理没有明确原因或万无一失的解决方案的棘手社会问题时,这种能力尤为必要。在美国阿片类药物泛滥最严重的时候,国家民意研究中心与阿巴拉契亚地区委员会合作,创建了阿巴拉契亚药物过量地图工具。这个交互式仪表盘汇集了大量药物死亡率和人口统计数据,使用户能够将县级药物过量率与该地区的社会经济状况进行比较。

阿巴拉契亚过量绘图工具(来源:Ned English、Megan Heffernan 等人/宏观望远镜图集)

与大多数宏观仪器一样,阿巴拉契亚药物过量绘图工具的设计初衷是方便专家使用,同时也易于操作。其直观的界面和便捷的交互功能,使广大用户能够直接深入数据,并开始探索自己的研究方向。广泛的数据入口意味着,从研究人员、记者、政策制定者,到医疗保健提供者、社区领袖以及身处危机前线的家庭,每个人都可以做出明智的决策,将有限的资源最佳地投入到何处。事实上,该绘图工具被证明非常有用,以至于农业部已委托在2020年开发一个全国版本。

机遇地图集(图片来源:Raj Chetty、John N. Friedman 等/宏观望远镜地图集)

作为不断演变的数据门户,宏观望远镜可以作为观察任何领域动态的窗口——无论是个人领域还是专业领域,无论是本地领域还是全球领域——从而提供关于我们周围环境乃至我们在宇宙中位置的关键洞见。只需粗略浏览一下“宏观望远镜图集”和“地点与空间”展览中展出的宏观望远镜所涵盖的主题,就能发现其惊人的主题范围,其中包括:

经济不平等(机会地图集)。城市规划(纽约空间公平)。公共福祉(健康社会决定因素可视化工具)。全球媒体(绘制全球新闻)。国际研究合作(卓越网络)。就业市场(了解技能)。

宏观望远镜还可满足各种兴趣,包括天文学(宇宙网)、鸟类学(破解蛋形之谜)、新闻(沃森新闻浏览器)、政治(政治镜)、历史(历史学)和文化(文化图表)等等。

虽然宏观显微镜首先是用于智力探索和发现的工具,但它们往往能够展现出令人惊叹的美。例如,巴拉巴西实验室的“自然150”就通过创建一个类似星系的科学论文网络,并允许用户在其色彩斑斓的节点和链接群中穿梭,传达了智力影响力的重要性。

另外,卡梅伦·贝卡里奥 (Cameron Beccario) 创作的宏观地球以优美的线条和鲜艳的色彩呈现全球天气模式,使其拥有与您最喜爱的印象派绘画相媲美的美感。

宏观显微镜可以成为一种智力享受的载体,这种愉悦片来源:Cameron Beccario / Atlas of Macro伴随着获取新知识、发现隐藏的联系或获得新的洞见,但它也可以带来无穷的乐趣。Matan Stauber 的Histography以重大事件的时间螺旋为特色,带领用户踏上数十亿年前令人眼花缭乱的旅程。

另一款宏观观测仪器是山姆·勒纳(Sam Learner)的“河流奔流者”(River Runner),它允许用户将一滴水放置在世界任何地方,并追踪它流经溪流、支流和河流,最终汇入海洋或内海。我们或许都知道,水的流动不受城市、州界或国界的限制,但一旦体验过“河流奔流者”以水为中心的旅程,我们就能从体验层面理解共享资源是如何将我们紧密联系在一起的。

河流奔跑者(图片来源:Sam Learner / Atlas of Macroscopes)

正是这种互联互通的信息,以及自然资源和智力资源往往会超越我们为其划定的界限这一提醒,或许代表了宏观视角最重要的贡献。在一个深度互联的世界里,所有挑战都是共同的挑战,因为所有人的命运都交织在一起。要理解这一点,我们需要一个宏观的视角——一个涵盖组件和系统、细节和背景、局部行动和全球影响的视角。否则,复杂性可能只是感觉,而非可见。

来源:人工智能学家

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