Острів неіснуючих геоданих: віртуальне місце, де кожен із нас побував

За шістсот кілометрів на південь від міста Аккра (столиця Гани) посеред Гвінейської затоки перетинаються дві умовні лінії — екватор і міжнародний опорний меридіан. Це «Нульовий острів», точка з координатами 0 ° північної широти і 0 ° градусів східної довготи. Там немає нічого, тільки океан глибиною майже п’ять кілометрів та метеорологічний буй із кодовим ім’ям «Соул». Але це лише насправді, віртуальний простір — інформаційний, — у цій точці містить мільйони об’єктів, тут ведеться активна економічна діяльність, і кожен користувач Мережі хоча б раз там був. Як так вийшло, і чому відсутні геодані стали проблемою для всього людства.

Ви коли-небудь зустрічали картографічний додаток, віджет або мапу на сайті, які за умовчанням центровані на якійсь точці в Атлантичному океані біля узбережжя Африки? Спробуйте напружити пам’ять — майже, напевно, таке відбувалося. Але навіть якщо особисто спостерігати подібне не виходило, ви відвідували «Нульовий острів» і, швидше за все, неодноразово. Можливо, не повністю (повним набором персональних даних), але якоюсь частиною своєї «цифрової особистості». Наприклад, завантажуючи в мережу фотографії, у яких відсутні координати знімання в метаданих. Якщо портал підтримує пошук геолокації знімка, висока ймовірність, що такі файли «виявляться» на карті у Гвінейській затоці. Через те що творці баз даних занадто часто не передбачають коректну обробку даних і просто замінюють NULL на нуль.

Власне, звідси й походить оригінальна англійська назва «Нульового острова» — Null Island. І коректніше перекладати його, як «Острів Нуль». Вперше його ввів для фахівців з геоінформаційних систем аналітик компанії Tableau Стів Пеллегрін (Steve Pellegrin) у 2008 році. З того часу «Нульовий острів» пройшов кілька стадій популяризації — від внутрішнього жарту працівників однієї компанії до елемента сленгу IT-фахівців, пов’язаних із геокодуванням, а потім увійшов і до культури. При цьому важливість віртуальної точки з кожним роком зростає, тому настав час глянути на Null Island з наукового погляду.

Метеорологічний буй ATLAS на тлі індійського дослідницького судна ORV Sagar Kanya. Такий же буй із власним ім’ям Soul знаходиться у Гвінейській затоці на перетині екватора з міжнародним опорним меридіаном

Першу повноцінну роботу з цієї теми виконали Левенте Юхас (Levente Juhász) із Флоридського міжнародного університету (FIU) та Пітер Муні (Peter Mooney) з Ірландського національного університету в Мейнуті (NUIM). Дослідники проаналізували колосальний обсяг відкритих джерел, у яких згадується Null Island, точка з координатами 0 ° північної широти та 0 ° градусів східної довготи, або інші «заглушки» відсутніх геоданих (як в інших наукових працях та професійній літературі, так і безпосередньо в геоінформаційних системах). Крім того, Юхас і Муні вперше оцінили вміст «Нульового острова», показавши, які дані перебувають у цих координатах. Свою роботу вони поки не опублікували в журналі, що рецензується, але вже розмістили препринт на порталі arXiv.

Щоб надалі не повертатися до цього питання, внесемо ясність відразу — де не вказано інше, маються на увазі координати згідно з всесвітньою системою геодезичних параметрів Землі 1984 року (WGS 84). Це стандарт де-факто практично для будь-якого сучасного застосування геоданих. Насправді свій Null Island може бути в будь-якій системі координат, просто ця найпоширеніша. Коли нульові значення широти та довготи потрапляють на сушу, таке місце називається «Нульовим озером».

Як поповнюється «Нульовий острів»

Будь-яка геоінформаційна система (GIS) завжди працює не менше ніж з двома типами даних – координатами в заданій системі відліку та пов’язаною з ними інформацією. Щоб навігатор побудував маршрут на запит користувача, програмі необхідно знати, де саме знаходиться шукана адреса на віртуальному еліпсоїді, яка є спрощеним уявленням нашої планети. І, звичайно, співвіднести поточні координати користувача з об’єктами на карті, щоб візуалізувати шлях і видавати рекомендації щодо руху. Аналогічні перетворення даних необхідні кожному додатку, аплету або онлайн-сервісу, що оперує геоданими. Навіть якщо це простий картографічний ресурс, не кажучи вже про навігаційне програмне забезпечення, соціальні мережі та сайти оголошень.

У ході своєї роботи ці програмні продукти оперують базами даних, де в одному рядку вказуються координати та інша інформація. Але іноді поле з широтою та довготою порожнє — з якихось причин їх сервіс не отримав. Такий рядок має параметр NULL, що в ідеалі має повідомляти скрипту «даних немає або вони недоступні». Однак недарма коректна обробка «нуля» (не плутати з цифрою «нуль») є постійним головним болем програмістів та аналітиків. Якщо максимально спрощувати ситуацію, то проблема в тому, що мітка NULL не є числом (цілим, або з точкою), текстом, посиланням (покажчиком) або будь-яким іншим типом даних, що найчастіше використовується. Найближче вона до логічних значень, проте їх лише два — «істина» (TRUE) або «брехня» (FALSE), щоб коректно працювати з третім, потрібні модифікації.

В ідеальному випадку код, що працює з базою даних, повинен враховувати такі нюанси та нести в собі інструменти для коректної реакції на відсутні значення. Але будь-хто, хто хоч трохи знайомий з IT, чудово знає, що на совість виконані програми завжди в меншості. У більшості часто використовуються «милиці й велосипеди», на кшталт конвертування NULL в той тип даних, якому відповідає рядок. І частіше коли справа стосується координат, виходить 0 ° північної широти та 0 ° градусів східної довготи.

«Нульовий острів» має власну авіакомпанію, яка пропонує нікуди не літати. Що цікаво, автори цього мережного жарту призначили Ту-204 у парк Air Null

Вищеописане, тобто ненавмисні помилки обробки даних — мабуть, найчастіша причина потрапляння чогось на «Нульовий острів». Подібні казуси виникають через неуважність (може й некомпетентність) програмістів або брак досвіду роботи з геоданими. Через це нерідко значення широти та довготи WGS 84 інтерпретуються як параметри в системі координат проєкції (вони стають метрами на північ і схід від початку відліку). Іноді проєкт розробляють фахівці з геоданих, але їм не вистачає досвіду роботи з мовами програмування (що призводить до некоректних перетворень типів даних). Проблеми з тестуванням сервісів, підготовкою та обробкою інформації, що вводиться — все це також допомагає поповнювати Null Island контентом.

Однак бувають інші причини: іноді щось виявляється у Гвінейській затоці навмисно! Наприклад, координати (0°, 0°) встановлюються як значення за умовчанням у разі відсутності даних чи несправності обладнання супутникової навігації. Іноді дані вирушають на «Нульовий острів» заради жарту, або з метою маскування справжнього розташування. Нарешті (і це первісне призначення Null Island у програмному забезпеченні Tableau) він служив своєрідним контейнером для інформації, з якою не асоційовано точні геодані.

Що можна знайти на «Нульовому острові»

Найпростіше – фотографії (Flickr), маршрути пробіжок та позначки про тренування (Strava), а також житло в оренду (AirBnB) та ресторани з туристичними пам’ятками (Yelp). Не відстають Twitter та Snapchat, соціальні мережі з функцією прив’язки контенту до географічних координат. Всі ці сервіси, попри колосальний штат програмістів, величезну аудиторію та багатий функціонал, так чи інакше містять у своєму коді помилки, що призводять до зображення некоректних геопросторових позначок. Але бувають і випадки цікавіші.

Наприклад, ряд точок інфраструктури Helium також відзначений у «Нульовому острові». Це блокчейн-проєкт, що нараховує віртуальні монети власникам роутерів, що забезпечують покриття мережею зв’язку для Інтернету речей. По суті чергова криптовалюта, майнінг якої проводиться шляхом підтримки працездатності роутера. Що найкумедніше, оскільки коректна геолокація зареєстрованої точки доступу — основа функціонування мережі, довіра до координат вузлів інфраструктури висока. Тому, побачивши кілька роутерів, що належать китайцям прямо посеред Гвінейської затоки, деякі особливо вразливі особистості вирішили, що Піднебесна організувала секретну військову базу в Атлантиці (а точки Helium розмістили недбайливі співробітники). Логіка фантастична, так, але конспірологів хлібом не годуй – дай виявити всесвітню змову.

Аналізуючи відкриті джерела та бази даних, можна відкрити собі, що на «Нульовому острові» знайдеться майже будь-що. Будь-який віртуальний об’єкт або його «проєкція» в інформаційний простір, що має геопросторові координати, легко виявляється у Гвінейській затоці. Від авіарейсів до творів мистецтва, від хворих на коронавірусну інфекцію до нерухомості. І це дає привід серйозних побоювань.

Наскільки це небезпечно

За великим рахунком, Null Island можна вважати лакмусовим папірцем можливих помилок геопозиціонування. Просто уявіть собі будь-яку проблему, яку здатні викликати невірні координати чогось — і ось наочна небезпека «Нульового острова». Звичайно, не саме цього умовного місця на карті, а пов’язаних з ним ланцюжків подій, дій та рішень (або їх відсутності).

У своїй ранній роботі Муні розглядав проблему наявності серед Гвінейської затоки колосальної кількості випадків Covid-19. Само собою, насправді їх там не було. Просто Університет Джонса Хопкінса (JHU), створюючи свою знамениту інтерактивну коронавірусну карту (CSSE Covid-19 Dashboard), помістив на «Нульовий острів» усі дані без підтвердженої геолокації. За кілька місяців практику визнали некоректною і проблему усунули — інформацію, за якою місце розташування запізнювалося, просто вносили пізніше.

Погано те, що такі номінально «сміттєві» дані доводиться відкидати. Тому, що якісно аналізувати їх здебільшого не виходить. Проте зовсім видаляти їх теж не можна: приклад JHU показує, що даних із загубленими координатами може міститися колосальний обсяг корисної інформації.

Ліворуч — наочний приклад некоректного переведення координат з WGS 84 у проекцію, замість 29°59′36″N 090°15′29″W аеропорт Нового Орлеана програма помістила в 29,5936 метра на північ і в 90,1529 метрах на схід від «Нульового острова» ; праворуч — кібератаки, що виходять із Гвінейської затоки

Не варто недооцінювати й найочевиднішу незручність Null Island — зображення якогось об’єкта у Гвінейській затоці замість реального розташування. Іноді це призводить лише до кумедних багів в інтерфейсах, на кшталт візуалізації польоту на дисплеях у салоні авіалайнера, коли замість Нового Орлеана рейс вирушає з «Нульового острова». А вдруге — до цілком очевидних фейк-ньюс, як у випадку з «китайською базою на узбережжі Африки». Серйозніші справи були у 2012 році в американському штаті Вісконсин. Після введення нових цифрових систем обліку населення та підрахунку голосів виявилося, що частина місцевих жителів замість рідного міста значиться в Атлантиці. Просто Бюро перепису населення США не мало точних даних за їх місцеперебування і позначило дані, як відсутні. Якби помилку вчасно не виправили, кілька тисяч законослухняних вісконсинців втратили право проголосувати на чи не найгарячіших виборах у нещодавній історії Америки.

Наскільки відомо, досі віртуальний переїзд якогось об’єкта чи фрагмента даних до Гвінейської затоки катастрофічних подій не викликав. Найбільш критичні геоінформаційні системи мають кілька рівнів перевірки достовірності даних. Але неякісний код стає все більш поширеним, а спірні управлінські рішення приймаються навіть в областях, де недобросовісне проєктування коштує сотні життів (Boeing 737 Max тому яскравий приклад). Отже, існування «Нульового острова» ще може неодноразово відгукнутися людству, якщо не сприймати його серйозно.

У кожній системі координат є свій «Нульовий острів» або «Нульове озеро». На цій карті зазначено точки відліку всіх систем координат, які підтримуються геоінформаційними системами ESRI.

Замість висновку

Описуючи проблематику навколо Null Island, Юхас та Муні не називають саме це явище загрозою чомусь конкретному (хоча певні небезпеки з ним, звичайно, пов’язані, як було зазначено вище). Особливий інтерес для дослідників представляє подвійний статус «Нульового острова». З одного боку, це уявне насправді місце, яке має ніякого фізичного еквівалента. З іншого — воно відіграє колосальну роль у різних видах людської діяльності та за своєю суттю незамінне в сучасному світі. Через це навіть розгоряються серйозні суперечки, чи наносити його взагалі на карти.

Людство знає приклади вигаданих та нематеріальних об’єктів, які стали реальними. Наприклад, поселення Еглоу у штаті Нью-Йорк. Його придумали в 1930-х засновник видавництва General Drafting разом зі своїм асистентом, щоб відстежувати нелегальне копіювання карт, що випускаються компанією. А у 1950-х на цьому місці з’явився магазин та пара будинків, що змусило владу округу Делавер визнати місце офіційно (зараз поселення зникло). Після того як «Гаррі Поттер» набув всесвітньої слави, на лондонському вокзалі Кінгс-Крос з’явилася пам’ятка «платформа 9¾». Людське прагнення надавати різним місцям додаткові сенси воістину безмежне.

Вигадане поселення Еглоу в штаті Нью-Йорк, яке одного разу стало реальним

Наслідуючи таку точку зору, варто порадіти, що «Нульовий острів» у найпоширенішій системі координат знаходиться серед відкритого океану. Будь він на суші, та ще й у якійсь хоч трохи населеній місцевості, там уже давно хтось відкрив парк розваг чи, як мінімум, сувенірний кіоск. Але поки що подорожі в сакральну точку з координатами 0° північної широти та 0° градусів східної довготи відбуваються доволі рідко.

БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО:

Читайте также:

Споживаємо контент усвідомлено або як дізнатися країну власницю сайта

ТОП-5 платних VPN сервісів для вашої безпеки в інтернеті

Про еволюцію кіберзагроз в промислових ІТ-середовищах

Дослідження: штучний інтелект і машинне навчання є обов’язковими для нових засобів безпеки