Kan Fisika die moties van die paniekbevolking verduidelik?

Kan Fisika die moties van die paniekbevolking verduidelik?

Wanneer mense bymekaar kom in 'n skare, definieer fisiese en emosionele verbindings hul beweging, gemoedstoestand en wil om op te tree. Verstaan ​​skares kan ons help om die paniek wat deur 'n terroriste aanval veroorsaak word, te bestuur. 'n wetenskap van skare is noodsaaklik om baie noodgevalle te bestuur, veral wanneer digtheid gevaarlik hoog word. Paniek of chaos in 'n skare kan honderde doodmaak of beseer, soos by die Love Parade in Duitsland in 2010 gebeur toe duisende deelnemers aan 'n elektroniese dansmusiekfees gestapel het toe hulle probeer het om 'n smal tonnel te betree. 21-mense het aan verstikking gesterf.

Fundamentele wetenskap en openbare veiligheid vereis dat ons 'n volledige wetenskap van skare ontwikkel wat 'n verskeidenheid dissiplines gebruik. Vandag toon werk deur sosiale sielkundiges dat skare beïnvloed word deur die persoonlikhede van individuele lede; So kan skares altruïstiese en nuttige gedrag sowel as die teenoorgestelde beliggaam. En nou kan ons menigte wetenskap verder uitbrei deur kwantitatiewe analise in te sluit deur gebruik te maak van klassieke en statistiese fisika, rekenaarwetenskap en die teorie van komplekse stelsels - die studie van groepe interaksie-entiteite.

Een relevante konsep van kompleksiteitsteorie is 'opkoms', wat plaasvind wanneer die interaksies tussen entiteite groepgedrag produseer wat nie van die eienskappe van enige individuele element voorspel kon word nie. Byvoorbeeld, willekeurig beweeg H2O molekules in vloeibare water skakel skielik by nul grade Celsius om soliede ys te maak; sterre in vlug vorm hulself vinnig in 'n geordende kudde.

Opkomende gedrag kan voorspel word indien die interaksie tussen die entiteite bekend is, as getoon in 2014 deur navorsers aan die Universiteit van Minnesota wat bepaal het hoe twee mense in beweging interaksie het en van hoe 'n skare beweeg. Die navorsers het eers 'n idee van fisika gesien, teoretiseer dat, soos elektrone, voetgangers botsing vermy deur mekaar af te weer terwyl hulle nader kom. Maar video databasisse het in plaas daarvan gewys dat wanneer mense sien dat hulle besig is om te bots, hulle hul paaie verander. Hieruit het die navorsers 'n vergelyking afgelei vir wat 'n universele krag van afstoting tussen twee mense beteken, gegrond op tyd tot botsing, nie afstand nie.

Die formule het die ontluikende werklike eienskappe van 'n skare suksesvol gereproduseer, soos die vorming van 'n halfsirkelvormige opset terwyl hulle wag op 'n smal gang, of selfstandige bane ontwikkel terwyl sy lede na verskillende uitgange loop. Dit maak dit moontlik om skaregedrag te simuleer om byvoorbeeld ontruimingsroetes te ontwerp.

To wees nuttig in noodgevalle, moet menigte analise ook rekening hou met emosionele besmetting. Verspreiding van vrees kan veranderende gedrag verander, soos deur navorsers van die KN Toosi Universiteit van Tegnologie in Iran getoon. In 2015, hulle geskep 'n rekenaarweergawe van 'n publieke ruimte bevolk met honderde gesimuleerde volwassenes en kinders en sekuriteitswagte wat mense na die uitgange gerig het. As dit aanvaar word dat die deelnemers op 'n gevaarlike gebeurtenis reageer, het die simulasie hulle verhoog na groter vlakke van vrees en paniek, ewekansige beweging as hulle nie 'n uitgang kon kry nie.

Die simulasie het die navorsers bevind dat tussen 18 en 99 persent kan ontsnap, afhangende van die kombinasie van deelnemers. Die grootste aantal ontsnapings het nie plaasgevind met die kleinste of grootste getalle mense of sekuriteitsagente nie, maar op intermediêre waardes. Dit toon dat die emosionele toestand van 'n skare sy dinamika in 'n ingewikkelde nie-lineêre stadium kan dra.

Ons kan die emosie van individue in 'n regte skare bepaal deur hul fisiese gedrag te waarneem. In 2018, 'n span onder Hui Yu van die Universiteit van Portsmouth in die Verenigde Koninkryk gebruik kinetiese energie, die bewegingsenergie in fisika, dien as 'n maat wat kan bepaal wanneer 'n skare 'n 'abnormale' emosionele toestand betree. Skare wat uit 'n gevaarlike gebeurtenis hardloop, soos 'n ontploffing, het kinetiese energie verhoog, wat in real-time skarevideobeelde bespeur kan word. Met behulp van rekenaarvisie tegnieke het die navorsers die spoed van die pixels wat die beelde uitmaak, bereken, waaruit hulle die mees energieke deel van die skare geïdentifiseer het.

Die navorsers het hul metode toegepas op die dataset van die video clips gekomponeer deur die rekenaar wetenskaplike Nikolaos Papanikolopoulos en kollegas aan die Universiteit van Minnesota. Daardie snitte toon skare van regte mense wat reageer op gesimuleerde noodgevalle. Aanvanklik loop die vakke normaalweg, dan skielik versprei en hardloop in alle rigtings. Die energie-algoritme het hierdie oorgange vinnig herken, en die navorsers kom tot die gevolgtrekking dat die metode outomaties ongewone, potensieel gevaarlike gedrag in openbare byeenkomste kan opspoor.

Ander skakels tussen emosies en optrede is geteken deur die rekenaarwetenskaplike Dinesh Manocha aan die Universiteit van Maryland en sy kollegas in hul 'CubeP'model wat analise van faktore uit fisika, fisiologie en sielkunde verenig. Hierdie drie faktore is sterk verwant aan die fisiese aktiwiteit en emosionele reaksies wat 'n skare in krisis nasien. CubeP gebruik die basiese fisika van kragte en snelhede om die liggaamlike poging van 'n persoon in beweging te bereken. CubeP sluit ook die model van emosionele besmetting in ontwikkel in 2015 deur die rekenaar ingenieur Funda Durupinar by Bilkent Universiteit in Turkye en haar kollegas, wat tipiese persoonlikheidsprofiele bevat wat 'n persoon se reaksie op stres bepaal. CubeP voeg 'n fisiologiese maatstaf van die paniekvlak vir elke persoon, gebaseer op liggaamlike inspanning. Dit raak hartklop, wat bekend is om die graad van vrees aan te dui. Al hierdie is gekombineer om die spoed en bewegingsbeweging vir elke skarelid te voorspel.

Die navorsers het CubeP getoets in rekenaar simulasies van 'n skare wat reageer op 'n gevaarlike gebeurtenis, met realistiese resultate. 'N virtuele persoon naby die bedreiging vinnig paniek en hardloop. 'N Verdere persoon reageer op emosionele besmetting met vrees en ontsnappingsgedrag, alhoewel later. Die navorsers het ook CubeP toegepas op die Universiteit van Minnesota se datastel en video's van werklike noodgevalle, soos op die Sjanghai-metrostelsel in 2014, en buite die Britse parlementsgebou in 2017. In al hierdie, CubeP simulasies van skare gedrag was redelik naby aan die werklikheid, en nader as die Durupinar benadering en ander modelle wat nie fisiese, sielkundige en fisiologiese faktore saamsmelt.

Hierdie verbetering illustreer die krag van 'n multidissiplinêre wetenskap van skares. Soos die insigte ophoop, is dit seker dat dit nuttig sal wees in argitektoniese ontwerp en rampbeplanning. Bevindings kan egter lei tot meer toesig van skare in openbare ruimtes, 'n verskynsel wat tans opduik kommer van die Amerikaanse Burgerlike Vryheidsunie oor privaatheid en potensiaal vir misbruik.

Iets is verlore en iets wat verkry word deur die skaregedrag na getalle te verminder. Vergelykende modelle met werklike data sal verwelkomde insigte in skare-dinamika bied, maar ons benodig ook 'n begrip van die sielkunde. Elias Canetti, die Nobelpryswenner wat die klassieke geskryf het Skare en Power (1960), het die dag vasgestel toe hierdie vennootskap sou help om die skare kode te breek. By die oorweging van die belangrikheid van 'n sekere kritiese digtheid in skaregedrag, het hy geskryf: 'Eendag kan dit moontlik wees om hierdie digtheid meer akkuraat te bepaal en selfs om dit te meet.' Nou kan ons sulke hoeveelhede meet en analiseer, maar ons het ook die uitgebreide sienings van die geesteswetenskappe en sosiale wetenskappe nodig om ons te vertel wat hulle werklik beteken.Aeon toonbank - verwyder nie

Oor Die Skrywer

Sidney Perkowitz is professor in fisika emeritus by Emory Universiteit in Atlanta. Sy nuutste boeke is Universele Skuim 2.0 (2015) Frankenstein: Hoe 'n Monster 'n ikoon geword het (2018) en Fisika: 'n Baie kort inleiding (komende, Julie 2019).

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer by Aeon en is gepubliseer onder Creative Commons.

verwante Boeke

{amazonWS: search index = Boeke; sleutelwoorde = Sidney Perkowitz; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

Facebook-ikoonTwitter-ikoonrss-ikoon

Kry die nuutste per e-pos

Emailcloak = {af}