Как зависимость от онлайн-игр спасла мою докторскую степень

Прим.: статья является переводом

Или как я с помощью компьютерной игры защитил докторскую диссертацию по интерактивному дизайну.

Прошло 5 лет с момента окончания мною докторской программы по пользовательским интерфейсам для машинного обучения. Чтобы отпраздновать/поделиться горем (если можно так сказать) я расскажу необычную историю из времен учебы в аспирантуре, историю о том, как потерянные сотни часов в бесполезные онлайн-игры неожиданно ускорили мою способность к исследованиям в десять раз (возможно, даже больше).

2013 год. Медленно, но верно, суперхит Disney - "Холодное сердце" - набирает обороты, и скоро родители по всему миру будут подвергаться террору малышей в костюмах Олафа и Эльзы, бессмысленно исполняющих песню "Отпусти и забудь". В это же время французский программист, известный под псевдонимом Orteil (что означает "палец ноги"), выпускает игру, которая взбудоражит мир онлайн-игр своим абсурдом, простотой и привлекательностью.

Что за игра? "Cookie Clicker". Цель игры проста: набрать как можно больше печенек. Вы можете кликать на гигантскую печеньку, чтобы создавать печеньки, но этот способ не особенно эффективен в долгосрочной перспективе. Вместо этого вы можете потратить некоторое количество печенек, чтобы нанять бабушек, которые будут для вас выпекать печеньки. Со временем вы получаете доступ к пекарням, фабрикам и бесконечной серии все более абсурдных и продуктивных устройств для генерации печенек.

В то время было написано много статей о "зависимости" от Cookie Clicker. Несмотря на ее видимую простоту, в ее игровой механике было что-то невероятно забавное и заставляющее продолжать игру. Хотя это не была первая игра в этом жанре, она, вероятно, оказала наибольшее влияние. В течение нескольких недель Интернет был переполнен сотнями игр в стиле "кликер", начиная от простых модификаций Cookie Clicker до оригинальных идей, которые расширяли ее границы и формировали новые функции, делающие ее еще более интересной. В итоге этот жанр стал известен как "инкрементальные" или "бездейственные" игры, с активным сообществом на Reddit. По этому жанру даже написали несколько десятков научных статей.

Одним из странных и интересных аспектов этой игры является то, что она вознаграждает вас за отсутствие активности. Часто для покупки следующей печеньки требуется значительно больше печенек, чем вы производите в данный момент, поэтому у вас нет другого выбора, кроме как оставить игру в покое, иногда на несколько дней, пока ваши пекарни не накопят достаточно печенек для разблокировки следующего уровня прогресса. Вот почему ее называют "бездейственной" игрой.

Однако игра умна: она предлагает несколько возможных путей к достижению следующей цели, и маленькие решения, которые вы принимаете, могут оказывать значительное влияние. Расчет наилучшего способа распределения ваших ограниченных ресурсов перед тем, как оставить игру на ночь, становится сложной математической головоломкой с множеством переменных. Это настоящий рай для любителей наук.

Я страстно увлекся игрой Cookie Clicker. Она работала на моем компьютере круглосуточно в течение нескольких месяцев, и я "навещал" ее каждые несколько часов. Каждый день я посещал сабреддит Cookie Clicker, где люди обсуждали стратегии, публиковали советы и результаты экспериментов. Появилась отдельная индустрия расширений для браузера, позволяющих автоматизировать определенные аспекты игры, а также отслеживать статистику производства печенек и вычислять формулы для принятия решений внутри игры. Игра была написана на языке программирования для веба JavaScript, на котором также были написаны и эти расширения.

Играя с этими расширениями и внося в них изменения, я непреднамеренно узнал много о том, как работает программирование для браузера. Я даже смог найти причину проблемы, когда печеньки генерировались не так быстро, как ожидалось по моим расчетам. Оказалось, что Google Chrome ограничивает таймеры JavaScript в фоновых вкладках, поэтому для того, чтобы мое расширение "кликало" автоматически так быстро, как задумано, вкладка должна быть видимой на переднем плане. Я построил график этого явления и представил свои исследования сообществу на Reddit, привнося вклад к растущему объему знаний об этой игре (и моему собственному растущему объему знаний о программировании для браузера).

В какой-то момент, спустя несколько месяцев, проведенных в Cookie Clicker (и став экспертом в нескольких других похожих играх в процессе), я наконец почувствовал потребность в творчестве. Почему бы мне не создать свою собственную игру-кликер?

Будучи поглощенным академической средой и необремененным цинизмом, которым часто сопровождается опыт, я представил себе игру, где пользователь начинает как скромный аспирант, стремясь набрать исследовательские очки, публикуя научные статьи, и постепенно продвигается к должности профессора, пока не станет руководителем кафедры, создающим сотни высококачественных научных статей и привлекающим миллиарды долларовых инвестиций. Я начал писать эту очень простую игру. У меня было грубое представление в голове, но мне не хватало всех необходимых навыков веб-программирования. Поэтому я учился шаг за шагом, постепенно усваивая новые концепции, пока не получил достаточно знаний, чтобы создать примерный прототип.

Игра выглядела ужасно, но у нее было несколько минут геймплея, и она являлась неплохим доказательством концепции. Я продолжал работать над игрой несколько дней, но после того, как удовлетворил свое творческое желание, я потерял интерес. К тому же, я узнал, что некоторые умные ученые из CERN разработали гораздо лучшую версию игры, которую я планировал создать. Я оставил свою игру и больше не думал об этом.

Через несколько месяцев я встретился с моим научным руководителем для обсуждения (по-моему, тема разговора была "неопределенности в диаграммах и графиках"). Нам пришла в голову идея использовать планки погрешностей в качестве механизма контроля: например, если вы хотите узнать значение в определенной точке с большей уверенностью, можете ли вы перемещать эти планки, чтобы указать уровень неопределенности, который вам нужен? Мы разработали эксперимент для проверки этой идеи, и теперь нам просто нужен был интерактивный прототип.

Стоит отметить, что до этого момента мой основной опыт программирования был в Java, Python и R. Я использовал Python и R для обработки и анализа данных, а Java - для создания прототипов пользовательских интерфейсов (UI). Проблема была в том, что не был особо хорош в этом. Несомненно, виной этому были мои собственные навыки, но немалую роль сыграли устаревшие библиотеки Java для программирования пользовательских интерфейсов — они были ужасным инструментом для быстрого создания прототипов UI. В результате, за весь первый год моего обучения я создал только один, довольно простой прототип.

Мне не хотелось строить этот прототип с планками погрешностей на Java, когда мне вдруг пришла в голову идея: почему бы не создать это в виде веб-приложения? Сейчас это кажется совершенно очевидным, но для меня это было открытием в то время. По разным причинам, экосистема веб-разработки гораздо лучше подходит для создания прототипов пользовательских интерфейсов. Месяцы, потраченные на игры с расширениями Cookie Clicker, чтение документации по JavaScript и создание моей собственной ужасной игры, заложили основы всех навыков, которые мне понадобились для создания, настройки и отладки этого прототипа.

С помощью JavaScript я создал прототип за несколько часов. Использование веб-технологий имело еще одно преимущество: было легко развернуть свое творчество в виде веб-сайта и, следовательно, привлечь гораздо больше участников, чем я смог бы получить, проводя эксперимент в лаборатории. Исследование было завершено в течение месяца и было опубликовано на конференции.

Мой успех в этом исследовании вдохновил и замотивировал меня. Стало ясно, какую преграду для творчества и производительности представляли мои навыки программирования пользовательских интерфейсов. Переход к веб-разработке привел к увеличению скорости создания прототипов в 10 раз. За следующие два года обучения я создал несколько прототипов разной сложности. И хотя возникали и другие проблемы, создание прототипов пользовательских интерфейсов оказалось полезным опытом на протяжении всего процесса. Я не могу представить, смог бы я создать что либо, если остановил свой выбор на Java.

Cookie Clicker спас мою докторскую диссертацию.

Можно рассматривать мои исследования Cookie Clicker как "фундаментальные исследования", то есть исследования без непосредственного практического применения. Существуют доказательства того, что фундаментальные исследования в науке приводят к повышению производительности в производстве. Существуют убедительные аргументы в пользу того, что отказ от фундаментальных исследований стоит дорого, и что "когда академические исследования начинают демонстрировать применимость в промышленности, именно тогда следует прекращать финансирование, а не увеличивать его".

Или, спустившись на землю, можно просто назвать то, что я делал, сбором "бесполезных знаний", которые, подобно фундаментальным исследованиям, не имеют непосредственного практического применения и даже не стараются отвечать на вопросы, считающиеся полезными в каком-то смысле. И снова, моя история лишний раз подтверждает идею о том, что бесполезные знания, в конечном счете, полезны!

Но, возможно, самым простым способом рассмотреть этот эпизод является развлекательное занятие, которое дало мне навыки, необходимые для решения важной проблемы в моей работе. Мой коллега анализировал слова программистов о своей деятельности как о игре, включающей "свободное и творческое самовыражение", "экспериментирование" и "бессмысленную игровую деятельность". Он обнаружил, что многие программисты вспоминают эпизоды игрового программирования как радостные переживания, которые стимулировали обучение.

Я чрезвычайно благодарен Cookie Clicker за путь, по которому он повел меня, но даже если бы я не научился JavaScript благодаря ему, я бы все равно не жалел и хранил бы воспоминания о многочасовых экспериментах и кликах в комнате общежития в колледже.

Есть ли у вас похожие истории? Делитесь ими в комментариях!

Если вам понравилась данная статья, буду рад видеть вас в своем телеграм-канале Итак, далее!