By Після отримання повідомлення про затоплення чи зникнення корабля пошуково-рятувальні команди часто використовують комп’ютерні моделі, які підказують, де шукати жертв кораблетрощі. Дані, що їх накопичують супутники й берегові станції, дозволяють визначити приблизний маршрут об’єктів, що дрейфують, і передбачити їхнє найбільш імовірне розташування. Якщо перша фаза пошуків не закінчиться успіхом, тоді зібрані під час неї дані використають, щоб актуалізувати припущення – пише Скотт Гершбергер у журналі Scientific American.
Нещодавно група математиків опрацювала новий алгоритм, що передбачає розташування самопливних об’єктів упродовж перших трьох годин пошуків. Однак замість того, щоб окреслювати маршрут руху об’єкта, алгоритм визначає певні простори на поверхні моря, які називають перехідними профілями притягання (TRAP – transient attracting profile), де внаслідок спільної активності морських течій і хвиль накопичуються об’єкти. У майбутніх пошуково-рятувальних роботах визначення цих невідомих “атракторів” буде ключовим для порятунку жертв кораблетрощі.
З математичного погляду рух морської води описується через поле швидкості, тобто через напрямок і швидкість води на кожній точці поверхні. Новий алгоритм, який було описано в травні в Nature Communications, використовує дані про стан океанічних хвиль і прогнози, шукаючи сфери, де притягання щонайменше на 30% перевищує середній показник. Сфери притягання не є безпосередньо видимими на воді, але їх можна наносити на мапу у вигляді кривих завдовжки від 100 до 1000 м. Коли умови на морі змінюються, то й атрактори переміщуються. Але це відбувається настільки повільно, що накопичені в них об’єкти рухаються слідом, як, наприклад, залізні предмети, що лежать на столі, притягуються магнітом, яким проводять під стільницею.
Команда, якою керував Маттіа Серра із Гарвардського університету, провела тести в природних умовах, кидаючи манекени в збурену воду на південь від острова Martha’s Vineyard біля берегів штату Массачусетс. Кожен манекен рухався іншою траєкторією, але “всі вони потрапили до однієї й тієї ж сфери TRAP, згідно з передбаченнями алгоритму”, – підкреслює Серра. Перші тести було проведено в прибережних водах, але така сама математична модель передбачає, що сфери TRAP є також і у відкритому морі.
Лоуренс Стоун, дослідник із консалтингової фірми Metron та головний автор стандартного пошуково-рятівного протоколу U.S. Coast Guard, вважає, що “отримані результати є, без сумніву, захопливими і викликають подив”. Ці дослідження “ідеально відповідають тому, що ми робимо, а тут маємо солідну наукову працю, яка підтверджує їхню ефективність”, – підкреслює Стоун, який не брав участі в проєкті. “Ми постараємося запровадити це на практиці”.
Стоун наголошує, що знаряддя для пошуку сфер притягання не замінить наявних моделей, але стане їхнім доповненням. Coast Guard уже працює над тим, щоб об’єднати ці моделі зі своїми предикативними мапами. Водночас Серра і його група хотіли б врахувати вплив сили вітру та властивостей, пов’язаних із пливучістю об’єктів, щоб підвищити точність моделі.
