Matematika, ki bi jo morali poznati vsi pešci

Avtor: Uredništvo, Objavljeno: 28. 03. 2025 06:13:00, Kategorija: Trendi

Si se kdaj vprašal, zakaj je včasih preprosto hoditi od točke A do točke B, spet drugič pa te skoraj spravi ob živce?

Matematika, ki bi jo morali poznati vsi pešci
Tudi znanstveniki so se to spraševali – in zdaj so izpeljali matematično enačbo, ki razlaga, kako se ljudje gibljemo po pločnikih in zakaj se vse skupaj tako hitro spremeni v kaos.

Raziskovalci z Inštituta za tehnologijo Massachusetts (MIT) so odkrili znanstveno logiko v ozadju peš prometa – in ta je bolj zanimiva, kot si bi morda mislili, saj ni število ljudi tisto, kar zadevo zaplete, temveč njihovo vedenje.

Leta 2021 je Karol Bacik, predavatelj uporabne matematike na MIT-u, s podlago v dinamiki tekočin in pretoku zrnc, objavil raziskavo o gibanju množic in socialni distanci. Ta raziskava mu je dala idejo, da se še natančneje posveti vedenju pešcev. Dve leti kasneje se je s sodelavci lotil pojava, imenovanega »ustvarjanje pasov« – ki se pojavlja pri delcih, zrnih in seveda tudi pri ljudeh. Ugotovili so, da če se zdi, da se v množici oblikuje pas, se bodo ljudje temu pridružili ali hodili vzporedno z njim. Uporabili so model prehoda za pešce in razvili teorijo o tem, koliko »kotnega odklona« – torej koliko stopinj odklona od nevidnega pasu – je potrebnega, da red preide v kaos. Izkazalo se je, da zadostuje že odklon za približno 13 stopinj, da se začnejo pojavljati težave v skupinskem gibanju. »Zdaj se sprašujemo: kako robusten je ta mehanizem?« je rekel Bacik. »Deluje samo v tem idealiziranem primeru ali lahko tvorba pasov prenese tudi določene nepravilnosti – recimo, da nekateri ne hodijo povsem naravnost, kot se pogosto zgodi v množici?«

V novi študiji se je ekipa osredotočila ne toliko na to, kolikšen odklon povzroči kaos, temveč na trenutek, ko do kaosa dejansko pride. »Če razmišljaš o množici kot celoti, ne o posameznikih, lahko uporabiš opise, podobne tekočinam,« je pojasnil Bacik. »Gre za umetnost povprečenja – četudi nekateri hodijo bolj odločno kot drugi, se ti vplivi v dovolj veliki skupini izravnajo. Če te zanima samo splošna slika, recimo ali se tvorijo pasovi ali ne, lahko napoveduješ brez podrobnega poznavanja vsakega posameznika v množici.«

Z uporabo modelov pretoka tekočine so raziskovalci prilagodili parametre za prehod za pešce in simulirali gibanje ljudi v telovadnici, kot da bi prečkali cesto. Ugotovili so, da se pešci pri prečkanju v nasprotnih smereh bolj verjetno razporedijo v pasove, če hodijo dokaj naravnost. Ta red se ohranja, dokler ljudje ne začnejo hoditi pod večjimi koti. Takrat enačba napove, da bo pretok pešcev postal neurejen, brez jasnih pasov. »Vse to zveni zelo logično,« pravi Bacik. »A vprašanje je, ali to lahko matematično natančno opišemo – in kje je točka preloma. Zdaj imamo način, kako napovedati, kdaj lahko pričakujemo organiziran in varen pretok – in kdaj neurejen, manj učinkovit in morda bolj nevaren.«

V eksperimentu so udeleženci, ki so prihajali z nasprotnih strani, nosili klobuke z unikatnimi črtami, ki jih je zaznala kamera nameščena nad njimi. Poskuse so večkrat ponovili, da bi natančneje zaznali vzorce. Tako kot v prejšnjem modelu se je tudi tokrat pokazalo, da se pri približno 13 stopinjah odklona začnejo nevidni pasovi rušiti. In – nič presenetljivega – več ljudi kot se je odklonilo za 13 stopinj ali več, večji je bil kaos. Kako hitro pride do tega? To je odvisno od številnih drugih dejavnikov. Vsak od nas je že kdaj poskusil prečkati cesto v ravni črti, a je nekdo hodil bolj odločno proti avtobusni postaji, ali pa je kolesar zašel na pločnik. Zato ekipa zdaj želi preizkusiti model še v resničnih, bolj kaotičnih okoljih.

»Radi bi analizirali posnetke in jih primerjali z našo teorijo,« je dejal Bacik. »In si predstavljamo, da bi naše delo lahko bilo v pomoč vsem, ki načrtujejo javne prostore – kot preprost vodnik ali nabor pravil za bolj varen in učinkovit pretok pešcev.«

Torej – naslednjič, ko se znajdeš v množici, ki se ti zdi bolj kaotična, kot bi morala biti – poglej okoli sebe. Morda je nekdo pozabil na »pravilo 13 stopinj« …

Raziskava je bila objavljena v strokovni publikaciji Proceedings of the National Academy of Sciences.

Vir: EurekAlert

preberite še to

Trendi
Je čas za spremembo koledarja?

Je čas za spremembo koledarja?

Tale komikova ideja enako dolgih in malce bolj logično poimenovanih mesecev se sploh ne zdi neumna.

Trendi
Kužki in baterije

Kužki in baterije

Pazite, kje puščate svojo polnilno baterijo, posebej če imate doma kužka.

Trendi
Silikon rešuje življenje

Silikon rešuje življenje

Silikonski prsni vsadki so spremenili pot naboja in ženski rešili življenje.

Trendi
So Omega-3 res tako zdrave?

So Omega-3 res tako zdrave?

Ali Omega-3 maščobne kisline res ščitijo pred srčno-žilnimi boleznimi in celo rakom? Kaj pravijo...

Trendi
Je megla (spet) kemično orožje?

Je megla (spet) kemično orožje?

Po spletu se ponovno širi teorija zarote, imenovana »fogvid-24«, ki je prvič zajela interne...

Trendi
Nevarnosti google-medicine

Nevarnosti google-medicine

Iskanje zdravstvenih nasvetov po internetu ni vedno najboljša ideja. Lahko vas celo stane življenja.

Trendi
Barva, ki hladi in zbira vodo

Barva, ki hladi in zbira vodo

Barva za strehe, ki lahko ohladi dom in hkrati pridobiva svežo vodo iz zraka, je tik pred komercialno uporabo.

Trendi
Prihodnost »urbanega smučanja«

Prihodnost »urbanega smučanja«

Zime so vse toplejše, snega vedno manj… Je to prihodnost smučanja v Sloveniji?

Trendi
Izvedljivo? Da... Neumno? Popolnoma...

Izvedljivo? Da... Neumno? Popolnoma...

Obstaja(la) je ideja, po kateri naj bi v Sahari ustvarili morje velikosti Slovenije. Z 213 jedrskimi bombami.

Trendi
Še je tu!

Še je tu!

Znanstveniki so našli čebelo velikanko, za katero so dolgo mislili, da je izumrla.

Trendi
Je odgovor 15? Ne...

Je odgovor 15? Ne...

Na prvi pogled preprosta uganka, ki pa se »zalomi« pri zadnjem številu in postane… z...

Trendi
Sončne elektrarne delujejo, a le...

Sončne elektrarne delujejo, a le...

Kaj nam bodo sončne elektrarne, če smog ne bo prepuščal sonca do njih?