هل يمكن للفيزياء شرح حركة الحشود المخيفة؟

هل يمكن للفيزياء شرح حركة الحشود المخيفة؟

عندما يجتمع الناس في حشد من الناس ، تحدد الروابط الجسدية والعاطفية حركتهم وحالتهم الذهنية وإرادتهم في التصرف. يمكن أن يساعدنا تفهم الحشود في إدارة الهلع الناجم عن هجوم إرهابي. علم الحشود أمر حيوي لإدارة العديد من حالات الطوارئ ، لا سيما عندما تصبح كثافة عالية بشكل خطير. يمكن أن يؤدي الذعر أو الفوضى في حشد من الناس إلى قتل أو جرح المئات ، كما حدث في مهرجان الحب في ألمانيا في 2010 عندما تراكمت آلاف الحاضرين في مهرجان موسيقى الرقص الإلكتروني أثناء محاولتهم الدخول إلى نفق ضيق. توفي الناس 21 من الاختناق.

تتطلب العلوم الأساسية والسلامة العامة تطوير علم كامل للحشود باستخدام مجموعة من التخصصات. واليوم ، يُظهر عمل علماء النفس الاجتماعي أن الحشود تتأثر بشخصيات الأفراد ؛ وبالتالي ، يمكن للحشود تجسد السلوك الإيثاري والمساعدة ، وكذلك العكس. والآن يمكننا توسيع علوم الحشود أكثر من خلال دمج التحليل الكمي باستخدام الفيزياء الكلاسيكية والإحصائية ، والعلوم الحاسوبية ونظرية النظم المعقدة - دراسة مجموعات الكيانات المتفاعلة.

أحد المفاهيم ذات الصلة من نظرية التعقيد هو "الانبثاق" ، الذي يحدث عندما تنتج التفاعلات بين الكيانات سلوكًا جماعيًا لم يكن من الممكن التنبؤ به من خصائص أي عنصر فردي. على سبيل المثال ، تتحرك بشكل عشوائي H2أي جزيئات في الماء السائل ترتبط فجأة عند صفر درجة مئوية لتصنيع جليد صلب ؛ الزرزور في رحلة بسرعة تشكل نفسها في قطيع مرتبة.

يمكن التنبؤ بالسلوكيات الناشئة إذا كان التفاعل بين الكيانات معروفًا أظهرت في 2014 من قبل الباحثين في جامعة مينيسوتا الذين قرروا كيف يتفاعل شخصان متحركان ، ومن ذلك ، كيف يتنقل الحشد. وقد اعتبر الباحثون في البداية فكرة من الفيزياء ، مفاده أن المشاة ، مثل الإلكترونات ، يتجنبون الاصطدام من خلال صد بعضهم البعض عندما يقتربون. لكن قواعد بيانات الفيديو أظهرت بدلاً من ذلك أنه عندما يرى الناس أنهم على وشك الاصطدام ، فإنهم يغيرون مساراتهم. من هذا ، استمد الباحثون معادلة لما يمثل قوة عالمية من التنافر بين شخصين ، على أساس الوقت حتى التصادم ، وليس المسافة.

لقد نجحت الصيغة في استنساخ ملامح العالم الحقيقي الناشئة عن حشد من الناس ، مثل تشكيل تشكيل نصف دائري أثناء انتظار الوصول عبر ممر ضيق ، أو تطوير مسارات مستقلة بشكل أوتوماتيكي مع مرور أعضائه نحو مخارج مختلفة. هذا يجعل من الممكن محاكاة سلوك الحشود لتصميم طرق الإخلاء ، على سبيل المثال.

To أن يكون مفيدا في حالات الطوارئ ، ويجب أيضا تحليل الحشد حساب العدوى العاطفية. يمكن أن يؤدي انتشار الخوف إلى تغيير السلوك الناشئ ، كما يظهر من قبل الباحثين في جامعة KN Toosi للتكنولوجيا في إيران. في 2015 ، هم خلق نسخة كمبيوتر من مكان عام مأهول بمئات من البالغين والأطفال المحاكى ، وحراس الأمن الذين يوجهون الناس إلى المخارج. بافتراض أن المشاركين كانوا يستجيبون لحدث خطير ، صعدتهم المحاكاة إلى مستويات أعلى من الخوف والذعر ، وحركة عشوائية عندما فشلوا في إيجاد مخرج.

أثناء تشغيل المحاكاة ، وجد الباحثون أن بين 18 و 99 في المائة يمكن أن يهرب ، اعتمادا على مجموعة من المشاركين. أكبر عدد من حالات الهروب لم يحدث مع أصغر أو أكبر عدد من الأفراد أو وكلاء الأمن ولكن في القيم المتوسطة. هذا يدل على أن الحالة العاطفية للحشود يمكن أن تحمل دينامياتها إلى مرحلة غير خطية معقدة.


الحصول على أحدث من InnerSelf


يمكننا تحديد مشاعر الأفراد في حشد حقيقي من خلال مراقبة سلوكهم الجسدي. في 2018 ، فريق تحت هوي هوي من جامعة بورتسموث في المملكة المتحدة مستعمل الطاقة الحركية ، طاقة الحركة في الفيزياء ، لتكون بمثابة مقياس يمكن أن يثبت عندما يدخل الحشد حالة عاطفية "غير طبيعية". لقد زاد عدد الحشود الذين يركضون من حدث خطير مثل الانفجار من الطاقة الحركية ، والتي يمكن اكتشافها في صور الفيديو في الوقت الحقيقي. باستخدام تقنيات رؤية الكمبيوتر ، قام الباحثون بحساب سرعات البكسل التي تشكل الصور ، والتي من خلالها حددوا الجزء الأكثر حيوية من الحشد.

قام الباحثون بتطبيق أسلوبهم على بيانات من مقاطع الفيديو التي جمعها عالم الكمبيوتر نيكولاوس بابانيكولوبولوس وزملاؤه في جامعة مينيسوتا. تظهر هذه المقاطع حشود من الأشخاص الحقيقيين الذين يتفاعلون مع حالات الطوارئ التي تتم محاكاتها. في البداية ، يمشي المشاهدون بشكل طبيعي ، ثم يتفرقون ويديرون فجأة في كل الاتجاهات. استشعرت خوارزمية الطاقة بسرعة هذه التحولات ، وخلص الباحثون إلى أن الطريقة يمكن أن تكشف تلقائيًا السلوك غير العادي ، الذي يحتمل أن يكون خطيرًا في التجمعات العامة.

تم رسم روابط أخرى بين العواطف والأفعال من قبل عالم الكمبيوتر Dinesh Manocha في جامعة ميريلاند وزملائه في 'CubeP"النموذج ، الذي يوحد تحليل العوامل من الفيزياء وعلم وظائف الأعضاء وعلم النفس. ترتبط هذه العوامل الثلاثة بقوة خلال النشاط البدني والاستجابات العاطفية التي تميز حشدًا من الأزمات. يستخدم CubeP الفيزياء الأساسية للقوى والسرعات لحساب الجهد البدني لشخص يتحرك. يتضمن CubeP أيضًا نموذج العدوى العاطفية المتقدمة في 2015 بواسطة مهندس الكمبيوتر Funda Durupinar في جامعة بيلكنت في تركيا وزملائها ، والتي تشمل ملامح شخصية نموذجية تحدد استجابة الشخص للإجهاد. يضيف CubeP مقياسًا فسيولوجيًا لمستوى الذعر لكل شخص ، بناءً على الجهد البدني. هذا يؤثر على معدل ضربات القلب ، والذي يعرف للدلالة على درجة الخوف. يتم الجمع بين كل هذا للتنبؤ بسرعة واتجاه الحركة لكل عضو الحشد.

قام الباحثون باختبار CubeP في محاكاة الكمبيوتر للحشود التي تتفاعل مع حدث خطير ، مع نتائج واقعية. شخص افتراضي بالقرب من التهديد بسرعة الذعر والركض. يستجيب فرد بعيد أكثر للعدوى العاطفية بسلوك الخوف والهروب ، وإن كان ذلك في وقت لاحق. قام الباحثون أيضًا بتطبيق CubeP على مجموعة بيانات جامعة مينيسوتا وعلى مقاطع فيديو لحالات الطوارئ الحقيقية ، مثل نظام مترو أنفاق شنغهاي في 2014 ، وخارج مبنى البرلمان البريطاني في 2017. في كل هذه ، كانت محاكاة CubeP لسلوك الحشود قريبة بشكل معقول من الواقع ، وأقرب من نهج Durupinar والنماذج الأخرى التي لا تدمج العوامل الجسدية والنفسية والفسيولوجية.

يوضح هذا التحسن قوة علم متعدد التخصصات من الحشود. مع تراكم الأفكار ، من المؤكد أنها ستكون مفيدة في التصميم المعماري والتخطيط للكوارث. ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي النتائج إلى مزيد من مراقبة الحشود في الأماكن العامة ، وهي ظاهرة ترتفع في الوقت الحالي اهتمامات من الاتحاد الأمريكي للحريات المدنية حول الخصوصية وإمكانية إساءة الاستخدام.

يتم فقد شيء ما وشيء يتم تحقيقه عن طريق تقليل سلوك الحشود إلى أرقام. إن مقارنة النماذج بالبيانات الحقيقية سوف تقدم رؤى مرحب بها في ديناميات الحشد ، لكننا نحتاج إلى فهم شامل من علم النفس أيضًا. إلياس كانيتي ، مؤلف جائزة نوبل الذي ألف كتابًا كلاسيكيًا الحشود والقوة (1960) ، توقع اليوم الذي تساعد فيه هذه الشراكة على كسر رمز الحشد. وعند النظر إلى أهمية وجود كثافة حرجة معينة في سلوك الحشد ، كتب: "في يوم من الأيام قد يكون من الممكن تحديد هذه الكثافة بدقة أكبر وحتى قياسها". الآن يمكننا قياس وتحليل هذه الكميات ، لكننا نحتاج أيضًا إلى وجهات نظر موسعة للعلوم الإنسانية والعلوم الاجتماعية لتخبرنا بما تعنيه حقًا.عداد Aeon - لا تقم بإزالة

نبذة عن الكاتب

سيدني بيركوفيتش أستاذ الفيزياء الفخر في جامعة إيموري في أتلانتا. آخر كتبه هي Universal Foam 2.0 (2015) فرانكشتاين: كيف أصبح الوحش رمزًا (2018) و الفيزياء: مقدمة قصيرة جدا (قريبا ، يوليو 2019).

وقد نشرت هذه المقالة أصلا في دهر وقد أعيد نشرها تحت المشاع الإبداعي.

كتب ذات صلة

{amazonWS: searchindex = Books؛ Keywords = Sidney Perkowitz؛ maxresults = 3}

enafarزكية-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}

الأكثر قراءة

مدى ممارسة هو أكثر من اللازم؟
مدى ممارسة هو أكثر من اللازم؟
by بول ميلينجتون وآخرون
ما هو معروف عن الفيروس التاجي والأطفال
ما هو معروف عن الفيروس التاجي والأطفال
by كاثرين موفيت برادفورد وآخرون
هل يعمل قناعك محلي الصنع؟
هل يعمل قناعك محلي الصنع؟
by سيمون كولستوي

من المحررين

لقد حان يوم الحساب لل GOP
by روبرت جينينغز ، InnerSelf.com
لم يعد الحزب الجمهوري حزبا سياسيا مواليا لأمريكا. إنه حزب سياسي زائف غير شرعي ومليء بالراديكاليين والرجعيين هدفه المعلن هو زعزعة الاستقرار وزعزعة الاستقرار و ...
لماذا يمكن أن يكون دونالد ترامب أكبر الخاسرين في التاريخ
by روبرت جينينغز ، InnerSelf.com
تحديث 2 يوليو ، 20020 - يكلف جائحة فيروس كورونا هذا ثروة ، ربما 2 أو 3 أو 4 ثروات ، كلها ذات حجم غير معروف. أوه نعم ، ومئات الآلاف ، وربما مليون شخص سيموتون ...
Blue-Eyes vs Brown Eyes: كيف يتم تدريس العنصرية
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
في حلقة أوبرا شو عام 1992 ، علّمت الناشطة والمناهضة للعنصرية جين إيليوت الحائزة على جوائز الجمهور درساً قاسياً حول العنصرية من خلال إظهار مدى سهولة تعلم التحيز.
تغير سوف يأتي...
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
(30 مايو 2020) بينما أشاهد الأخبار عن الأحداث في فيلادلفيا والمدن الأخرى في البلاد ، فإن قلبي يتألم لما يحدث. أعلم أن هذا جزء من التغيير الأكبر الذي يحدث ...
أغنية يمكن أن ترفع القلب والروح
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
لدي العديد من الطرق التي أستخدمها لمسح الظلام من ذهني عندما أجد أنه تسلل إلى الداخل. أحدهما هو البستنة ، أو قضاء الوقت في الطبيعة. والآخر هو الصمت. طريقة أخرى هي القراءة. وواحد ...