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
Balonsko svetovno prvenstvo

Balonsko svetovno prvenstvo

Še en nenavaden, a izredno zabaven šport, ki ima celo svoje svetovno prvenstvo

Trendi
Kdo je bil Murphy in kaj imajo letala z njim

Kdo je bil Murphy in kaj imajo letala z njim

Vsi poznamo Murphyjeve zakone, toda kdo je bil Murphy in zakaj so ti zakoni dobili ime prav po njem?

Trendi
Čebele obvladajo tudi matematiko

Čebele obvladajo tudi matematiko

Čebele razumejo koncept »ničle«, naučijo pa se tudi, kaj je »sodo« in kaj »liho&...

Trendi
20 naj »šoferskih«

20 naj »šoferskih«

Bohemian Rhapsody skupine Queen vodi na lestvici pesmi za voznike.

Trendi
Od kod jim voda?

Od kod jim voda?

Skrivnostne koze preživele več kot 200 let na osamljenem otoku brez sladke vode

Trendi
Plin iz vreče

Plin iz vreče

Nekateri ljudje v Pakistanu kupujejo plin »na vreče«…

Trendi
Čebula, ki ne - joče

Čebula, ki ne - joče

Znanstveniki so s križanjem ustvarili čebulo, ki nam je ob rezanju »ni žal« in zaradi nje ne jočem...

Trendi
Obogateno mizarstvo

Obogateno mizarstvo

Sistem obogatene resničnosti za mizarje - zbogom metri in svinčniki

Trendi
Zapor zaradi - predebelega psa

Zapor zaradi - predebelega psa

Neka Novozelandka je morala za dva meseca za rešetke, ker je prekomerno hranila svojega kužka.

Trendi
Prostoročna bergla

Prostoročna bergla

Poškodbe gležnjev so zelo pogoste in zoprne. Tudi zato, ker v tem primeru ne gre brez zoprnih bergel. R...

Trendi
Nova semena za segrevajoče se čase

Nova semena za segrevajoče se čase

Segrevanje ozračja ima vpliv tudi na poljščine. Nekatere »izpustijo« svoja semena predčasno...

Trendi
Nad insekte s tobakom

Nad insekte s tobakom

Tobak najpogosteje povezujemo s škodljivim kajenjem, lahko pa je tudi koristen. Recimo kot okolju prija...