Кацухиро Нишинари (Katsuhiro Nishinari)

Хисаши Мураками (Hisashi Murakami)


Клаудио Фелициани (Claudio Feliciani)

---

Шнобелевская премия 2021 по кинетике

Взаимное ожидание способствует самоорганизации в человеческих толпах

Юта Нишияма (Yuta Nishiyama), Технологический университет Нагаока (Nagaoka University of Technology), Хисаши Мураками (Hisashi Murakami), Клаудио Фелициани (Claudio Feliciani), Кацухиро Нишинари (Katsuhiro Nishinari), Токийский университет (University of Tokyo), Япония, напечатал статью "Взаимное ожидание может способствовать самоорганизации в человеческих толпах" (Mutual Anticipation Can Contribute to Self-Organization in Human Crowds), "Достижения науки" (Science Advances), 7(12), 17 марта 2021.

Человеческие толпы представляют собой парадигматические примеры коллективного поведения, возникающего в результате самоорганизации. Понимание их динамики имеет решающее значение для управления массовыми мероприятиями и ежедневным пешеходным транспортом. Хотя недавние открытия подчеркивают, что взаимодействия пешеходов в основе своей являются предвосхищающими по своей природе, не совсем понятно, приносит ли и как индивидуальное ожидание функциональную пользу группе. Авторы показывают связь между индивидуальным ожиданием и формированием возникающего паттерна в экспериментах по формированию полос движения, когда однонаправленные полосы образуются спонтанно в двунаправленных пешеходных потоках.

Манипулирование способностью к предвидению некоторых пешеходов путем их визуального отвлечения задерживает формирование коллективного паттерна. Более того, как отвлеченным пешеходам, так и тем, кто не отвлекался, было трудно избежать столкновений во время навигации. Эти результаты означают, что маневры уклонения обычно являются совместным процессом и что взаимное ожидание между пешеходами способствует эффективному формированию схемы движения. Результаты могут влиять на различные области, включая управление движением, исследования процесса принятия решений и динамику роя.

Пятьдесят четыре участника мужского пола набраны для исследования из числа студентов университета (средний возраст 21 год). Провели эксперименты, в которых две группы, по 27 пешеходов в каждой, участвовали в двунаправленных потоках в прямом имитационном коридоре 10 на 3 м. Возложили дополнительную задачу на троих участников одной из двух групп. Каждый из этих трех человек использовал мобильный телефон во время ходьбы, чтобы визуально отвлекать пешеходов и вмешиваться во взаимодействие между ними. Задача мобильного телефона - выбрали задачу набора текста, которая явно отвлекает зрительное внимание пешеходов.

Предположили, что отвлеченные пешеходы, расположенные в передней части группы, которые непосредственно сталкиваются с приближающейся толпой, будут иметь наибольшее влияние на общую динамику массы. Кроме того, внедряли в поток трех медленно идущих пешеходов. Регистрировали область измерения сверху с помощью видеокамеры Sony FDR-AX60 (3840 на 2160 пикселей, 30 кадров в секунду), зафиксированной на высоте 21 м. Участники были одеты в черные футболки и кепки разного цвета (желтые или красные), чтобы легче отличать разные потоки друг от друга.

Рассчитали скорость ходьбы каждого пешехода, определяемую как пройденное расстояние в зоне измерения, деленное на время перехода. Пешеходы в передних условиях были значительно медленнее, чем в исходных условиях. Отвлеченные пешеходы, находящиеся на переднем плане, мешали процессу самоорганизации общего потока.

Мобильные телефоны, впереди группы, значительно повлияли на начало формирования полосы движения и общую скорость ходьбы. Возникает следующий вопрос: как отвлечение влияет на индивидуальное поведение, в частности, на предотвращение локальных столкновений? Пешеходы должны совершать резкие повороты или шаги, чтобы избежать столкновений. Они имеют тенденцию замедляться до и ускоряться после больших отклонений. Они избегают столкновений локально, резко и внезапно.

За проведение экспериментов с целью выяснить, почему пешеходы иногда сталкиваются с другими пешеходами, Хисаши Мураками, Клаудио Фелициани, Юта Нишияма и Кацухиро Нишинари, получили Шнобелевскую премию 2021 года по кинетике.

Комментарий:

---

Шнобелевская премия - 1997 - коммуникации За успехи в засорении земного шара спамом Сэнфорд Уоллес удостоен Шнобелевской премии в области коммуникаций за 1997 год. В 1998 году суд Пенсильвании объявил Сэнфорда Уоллеса виновным в рассылке несанкционированных факсов в нарушение федерального закона подробнее

---

Возбуждение фарадеевских волн в дождевых червях За экспериментальное уяснение того, что происходит с формой живого дождевого червя, когда его вибрируют с высокой частотой, Иван Максимов и Андрей Потоцкий, Технологический университет Суинберна, Австралия, получили Шнобелевскую премию 2020 года по физике подробнее

Источник - пресса