Математичний транзит

Математичний транзит

Може здаватися, що особи, які зараз перебувають у центрі міста, є випадковою групою людей. Та з нових досліджень випливає, що моделі переміщення осіб у містах підпадають під просту математичну залежність і насправді значною мірою є передбачуваними, а це може допомогти оптимізувати урбаністичні концепції, а також покращити моделі поширення хвороб – пише Вівіана Каллі в журналі Scientific American.

Досліджуючи анонімні дані з мобільних телефонів, науковці відкрили, що поміж кількістю присутніх на певній локації осіб, відстанню, яку вони подолали, щоб туди потрапити, і частотою подорожування до того місця є залежність, відома як правило обернених квадратів. Інтуїція підказує, що люди частіше відвідують ближче розташовані місця, а віддалені – рідше, але нещодавно відкритий зв’язок дає змогу виразити це в конкретних цифрах. Наприклад, точно передбачити, що кількість людей, які приїздили з відстані у два кілометри п’ять разів на тиждень, буде такою самою, як число осіб, що прибували з віддалі в п’ять кілометрів двічі на тиждень. Нове “правило відвідин” і базована на ньому універсальна модель переміщення осіб у місті були описані в статті, опублікованій на сторінках Nature.

“Це несподівано дуже точний результат, – каже соціоінформатичка із Технічного університету Данії Лаура Алессандретті, яка коментує працю, хоч і не брала в ній участі. – Зазвичай ми вважаємо, що на спосіб нашого переміщення впливає багато чинників, як-от система транспорту, рельєф території чи соціоекономічний аспект. До певної міри це правда, але виявляється, що з цим пов’язані ще й певні серйозні універсальні правила”.

У 2006–2013 роках науковці проаналізували дані, отримані приблизно від 8 мільйонів людей із шести міст: Бостон, Сінгапур, португальські Лісабон і Порту, Дакар у Сенегалі та Абіджан у Кот-д’Івуарі. Всупереч попереднім аналізам, що використовували дані з мобільних телефонів для вивчення трас подорожей, це дослідження концентрувалося на локалізаціях, тобто на перевірці, скільки осіб, як часто і з якої віддалі діставалися до цих місць. Науковці відкрили, що всі конкретні вибори, що їх робить людина – відправлення дітей до школи, здійснення купівель чи переїзди – відповідають правилу обернених квадратів, якщо їх розглядати разом.

“Результат дуже простий, але досить несподіваний”, – вважає Джеффрі Вест з Інституту Санта-Фе, теоретик масштабування в урбаністиці, один із головних авторів статті. Одним із пояснень такої сильної статистичної закономірності є те, що переміщення вимагає часу й енергії, однак ці ресурси обмежені. “Тут залучене щось фундаментальне: незалежно від того, мешкаєш ти в Сенегалі чи в Бостоні, ти намагаєшся оптимізувати свій день, – каже керівник проєкту Маркус Шльопфер з ETH Zurich’s Future Cities Laboratory у Сінгапурі. – В основі лежить спільне зусилля людей, яке вкладається в прямування до певних місць”.

На думку Кетлін Стюарт, географині й дослідниці мобільності з Університету Мериленду, враховування цих закономірностей є важливим не лише при плануванні розміщення нових торгових центрів чи маршрутів громадського транспорту, а й при моделюванні поширення хвороб у містах.

Чимало дослідників підраховує мобільність населення за допомогою “гравітаційних моделей”, які передбачають, що рух поміж містами є пропорційним до кількості їхніх мешканців. Однак ті моделі не беруть до уваги систем переміщення в містах – інформації, що особливо важлива для боротьби з поширенням захворювань. Епідеміолог із Північно-Східного університету Сем Скарпіно, який не брав участі в дослідженнях, твердить, що базовані на новому відкритті моделі можуть краще відтворювати поширення хвороб. Наприклад, мешканці Нью-Йорка більш схильні пересуватися в межах власного району (як-от Манхеттен чи Бронкс), ніж прямувати до віддалених дільниць.

“Ці організаційні моделі мають справді глибокий вплив на поширення COVID”, – вважає Скарпіно. На менших сільських територіях, де багато осіб регулярно ходять до одного храму чи продовольчого магазину, уся місцевість зазнає гострого зараження, коли вірус пошириться в спільноті. Але в більшому населеному пункті розмноження триває довше, бо вогнища епідемії можуть з’явитися в сусідніх місцях у своєрідному відособленні.

На думку Стюарт, “з досліджень випливає, що «правило відвідин», яке бере до уваги дистанцію й частоту переміщень, пропущені в інших моделях, переважає «гравітаційні моделі» в спектрі передбачення пересування поміж локалізаціями”.

Пов'язані статті

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.


З ЦИМ МАТЕРІАЛОМ ЧИТАЮТЬ


Маски з детекторами Як ефективно зникнути