Bolehkah Fizik Menerangkan Gerakan Orang yang Panik?

Bolehkah Fizik Menerangkan Gerakan Orang yang Panik?

Apabila orang berkumpul bersama orang ramai, hubungan fizikal dan emosi menentukan pergerakan mereka, keadaan fikiran dan akan bertindak. Memahami orang ramai boleh membantu kami menguruskan panik yang disebabkan oleh serangan pengganas; sains orang ramai adalah penting untuk menguruskan banyak kecemasan, terutamanya apabila kepadatan menjadi tinggi. Panik atau huru-hara di kalangan orang ramai boleh membunuh atau mencederakan beratus-ratus, seperti yang berlaku di Love Parade di Jerman di 2010 apabila beribu-ribu peserta ke festival muzik tarian elektronik menumpuk ketika mereka cuba memasuki terowong sempit; Orang 21 mati akibat lemas.

Permintaan asas sains dan keselamatan awam yang kami kembangkan sains yang lengkap menggunakan pelbagai disiplin. Hari ini, kerja oleh ahli psikologi sosial menunjukkan bahawa orang ramai dipengaruhi oleh personaliti ahli individu; dengan itu, orang ramai dapat mewujudkan tingkah laku altruistik dan membantu serta sebaliknya. Dan kini kita dapat memperluas sains ramai dengan memasukkan analisis kuantitatif menggunakan fizik klasik dan statistik, sains komputasi dan teori sistem kompleks - kajian kumpulan entiti yang berinteraksi.

Satu konsep yang relevan dari teori kerumitan ialah 'kemunculan', yang berlaku apabila interaksi di antara entiti menghasilkan tingkah laku kumpulan yang tidak dapat diramalkan dari sifat unsur mana pun. Sebagai contoh, secara rawak bergerak H2O molekul dalam air cecair tiba-tiba menghubungkan pada sifar darjah Celsius untuk membuat ais pepejal; bintang-bintang dalam penerbangan cepat membentuk diri mereka menjadi kawanan yang diperintahkan.

Tingkah laku yang kerap dapat diramalkan jika interaksi di antara entiti diketahui, sebagai ditunjukkan di 2014 oleh penyelidik di University of Minnesota yang menentukan bagaimana dua orang dalam gerakan berinteraksi dan, dari itu, bagaimana orang ramai bergerak. Para penyelidik mula-mula mempertimbangkan idea dari fizik, menilai bahawa, seperti elektron, pejalan kaki mengelakkan perlanggaran dengan menangkis satu sama lain ketika mereka semakin dekat. Tetapi pangkalan data video menunjukkan sebaliknya apabila orang melihat bahawa mereka akan bertaburan, mereka mengubah laluan mereka. Dari sini, para penyelidik memperoleh persamaan untuk apa yang menjadi kekuatan sejagat penolakan antara dua orang, berdasarkan masa sehingga perlanggaran, bukan jarak.

Formula ini berjaya mengeluarkan semula ciri-ciri dunia nyata dari orang ramai, seperti membentuk konfigurasi separuh bulatan ketika menunggu untuk meleleh melalui laluan yang sempit, atau memperluas lorong bebas secara ekstensif sebagai anggotanya berjalan ke pintu keluar yang berbeza. Hal ini memungkinkan untuk mensimulasikan tingkah laku orang ramai untuk merancang laluan pemindahan, misalnya.

To berguna dalam keadaan kecemasan, analisis kerumunan juga harus menjelaskan penyebaran emosi. Penyebaran ketakutan boleh mengubah kelakuan yang muncul, seperti yang ditunjukkan oleh penyelidik di Universiti Teknologi KN Toosi di Iran. Dalam 2015, mereka diwujudkan versi komputer ruang awam yang diisi dengan beratus-ratus orang dewasa dan kanak-kanak yang disimulasikan, dan pengawal keselamatan yang mengarahkan orang ke pintu keluar. Dengan mengandaikan bahawa para peserta bertindak balas terhadap peristiwa yang berbahaya, simulasi itu meningkatkan mereka ke tahap ketakutan yang lebih besar dan panik, pergerakan rawak ketika mereka gagal mencari jalan keluar.

Menjalankan simulasi, para penyelidik mendapati bahawa antara 18 dan 99 peratus boleh melarikan diri, bergantung kepada gabungan peserta. Sebilangan besar pelarian tidak berlaku dengan jumlah orang atau agen keselamatan terkecil atau terbesar tetapi pada nilai pertengahan. Ini menunjukkan bahawa keadaan emosi orang ramai boleh membawa dinamikanya menjadi tahap tidak linear rumit.


Dapatkan yang terbaru dari InnerSelf


Kita dapat menentukan emosi individu dalam kerumunan sebenar dengan memerhatikan tingkah laku fizikal mereka. Di 2018, sebuah pasukan di bawah Hui Yu dari University of Portsmouth di UK digunakan tenaga kinetik, tenaga gerakan dalam fizik, untuk berfungsi sebagai tolok yang boleh ditubuhkan apabila orang ramai memasuki keadaan emosi yang 'tidak normal'. Anggota orang ramai yang berlari dari peristiwa berbahaya seperti letupan telah meningkatkan tenaga kinetik, yang dapat dikesan dalam imej video orang ramai. Menggunakan teknik penglihatan komputer, para penyelidik mengira kelajuan piksel yang membentuk imej, yang mana mereka mengenal pasti bahagian yang paling bertenaga dari orang ramai.

Para penyelidik menggunakan kaedah mereka untuk dataset klip video yang disusun oleh saintis komputer Nikolaos Papanikolopoulos dan rakan sekerja di University of Minnesota. Klip itu menunjukkan kerumunan orang sebenar yang bertindak balas terhadap kecemasan yang disimulasikan. Pada mulanya, subjek berjalan dengan normal, kemudian tiba-tiba bersurai dan berlari ke semua arah. Algoritma tenaga dengan cepat merasakan peralihan ini, dan para penyelidik menyimpulkan bahawa kaedah itu secara automatik dapat mengesan tingkah laku yang tidak lazim, berpotensi berbahaya dalam perhimpunan awam.

Hubungan lain antara emosi dan tindakan telah diambil oleh saintis komputer Dinesh Manocha di University of Maryland dan rakan-rakannya dalam 'CubeP'model, yang menyatukan analisis faktor-faktor dari fizik, fisiologi dan psikologi. Tiga faktor ini saling berkaitan dalam aktiviti fizikal dan tindak balas emosi yang menandakan kerumunan orang ramai dalam krisis. CubeP menggunakan fizik asas kuasa dan halaju untuk mengira usaha tubuh orang yang bergerak. CubeP juga menggabungkan model penularan emosi maju di 2015 oleh jurutera komputer Funda Durupinar di Universiti Bilkent di Turki dan rakan-rakannya, yang termasuk profil keperibadian tipikal yang menentukan tindak balas seseorang terhadap stres. CubeP menambah tahap fisiologi tahap panik untuk setiap orang, berdasarkan usaha tubuh. Ini menjejaskan kadar denyutan jantung, yang diketahui menunjukkan tahap ketakutan. Semua ini digabungkan untuk meramalkan kelajuan dan arah pergerakan bagi setiap ahli kumpulan.

Para penyelidik menguji CubeP dalam simulasi komputer orang ramai yang bertindak balas terhadap peristiwa berbahaya, dengan hasil yang realistik. Orang maya berhampiran ancaman dengan cepat panik dan berjalan. Individu yang lebih jauh bertindak balas terhadap penularan emosi dengan kebimbangan dan kebiasaan melarikan diri, walaupun kemudian. Para penyelidik juga menggunakan CubeP untuk dataset University of Minnesota dan video kecemasan sebenar, seperti sistem kereta bawah tanah Shanghai di 2014, dan di luar bangunan Parlimen British di 2017. Dalam semua ini, simulasi CubeP tingkah laku orang ramai agak hampir dengan realiti, dan lebih dekat daripada pendekatan Durupinar dan model lain yang tidak menggabungkan faktor fizikal, psikologi dan fisiologi.

Peningkatan ini menggambarkan kekuatan sains pelbagai disiplin orang ramai. Oleh kerana wawasan itu berkumpul, mereka pasti berguna dalam reka bentuk seni bina dan perancangan bencana. Namun, penemuan dapat membawa pengawasan orang ramai di ruang awam, fenomena yang sedang meningkat kebimbangan dari American Civil Liberties Union mengenai privasi dan potensi penyalahgunaan.

Sesuatu yang hilang dan sesuatu yang diperoleh dengan mengurangkan tingkah laku orang ramai kepada nombor. Membandingkan model kepada data sebenar akan memberikan pandangan selamat datang kepada dinamika orang ramai, tetapi kita memerlukan pemahaman yang baik dari psikologi juga. Elias Canetti, penulis buku Nobel yang menulis klasik Ramai dan Kuasa (1960), meramalkan hari apabila perkongsian ini akan membantu memecahkan kod orang ramai. Memandangkan pentingnya ketumpatan kritikal dalam tingkah laku orang ramai, beliau menulis: 'Satu hari mungkin untuk menentukan ketumpatan ini dengan lebih tepat dan juga untuk mengukurnya.' Sekarang kita dapat mengukur dan menganalisis kuantiti tersebut, tetapi kita juga memerlukan pandangan luas tentang kemanusiaan dan sains sosial untuk memberitahu kita apa yang sebenarnya mereka maksudkan.Kaunter Aeon - jangan keluarkan

Tentang Pengarang

Sidney Perkowitz adalah profesor emeritus fizik di Emory University di Atlanta. Buku-buku terbarunya adalah Universal Foam 2.0 (2015), Frankenstein: Bagaimana Rakasa Menjadi Ikon (2018) dan Fizik: Pengenalan Sangat Ringkas (akan datang, Julai 2019).

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Aeon dan telah diterbitkan semula di bawah Creative Commons.

Buku-buku yang berkaitan

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = Sidney Perkowitz; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}

DARIPADA EDITOR

Hari Perhitungan Telah Datang Untuk GOP
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Parti Republik bukan lagi parti politik pro-Amerika. Ini adalah parti politik palsu yang penuh dengan radikal dan reaksioner yang tujuannya dinyatakan adalah untuk mengganggu, mengguncang, dan…
Mengapa Donald Trump Boleh Menjadi Kalah Terbesar Sejarah
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Dikemas kini 2 Julai 20020 - Pandemik koronavirus keseluruhan ini memerlukan banyak perbelanjaan, mungkin 2 atau 3 atau 4 kekayaan, semuanya tidak diketahui ukurannya. Oh ya, dan, beratus-ratus ribu, mungkin satu juta, orang akan mati ...
Blue-Eyes vs Brown Eyes: Bagaimana Rasisme Diajar
by Marie T. Russell, InnerSelf
Dalam episod Oprah Show tahun 1992 ini, aktivis dan pendidik anti-perkauman pemenang anugerah Jane Elliott mengajarkan kepada para penonton pelajaran yang sukar mengenai perkauman dengan menunjukkan betapa mudahnya belajar prejudis.
Perubahan Akan Datang ...
by Marie T. Russell, InnerSelf
(30 Mei 2020) Ketika saya menonton berita mengenai peristiwa di Philadephia dan bandar-bandar lain di negara ini, hati saya merasa sakit dengan apa yang berlaku. Saya tahu bahawa ini adalah sebahagian daripada perubahan yang lebih besar yang berlaku ...
Sebuah Lagu Dapat Meningkatkan Hati dan Jiwa
by Marie T. Russell, InnerSelf
Saya mempunyai beberapa cara yang saya gunakan untuk membersihkan kegelapan dari fikiran saya ketika saya merasakan ia telah masuk. Salah satunya adalah berkebun, atau menghabiskan masa di alam semula jadi. Yang lain adalah kesunyian. Cara lain ialah membaca. Dan satu yang ...