简历阅读 -想活下去吗?跟随蚂蚁

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想活下去吗?跟随蚂蚁

蚂蚁表明,当他们受阻时,紧急出口可以更好地工作。

在1月A.D. 532的一个晚上,Pandemonium在君士坦丁堡河马,一个U形的Chariot赛马场包围...... Conor Myhrvold

O.ñ晚上在1月A.D. 532,Pandemonium在君士坦丁本子爆发,一个由体育场围住的U形的战车赛道。两个派系,蔬菜和蓝调 - 今天足球流氓的前辈 - 闯入战斗。当剩下的观众破坏逃脱时,许多人被匆忙的人群困住,无法达到出口,并且被践踏和杀死。这一事件是尼卡·骚乱的开始,几乎结束了东罗马皇帝贾斯坦人的伟大统治。

十五百年后,没有太大改变。我们还有盖章,仍然无法正确地离开封闭的空间。自2009年以来,摩洛哥的致命体育场普罗丁斯·普罗德斯,曼谷和埃及。在他们对逃生恐慌的研究中,瑞士物理学家和社会学家Dirk Helbing与他的同事一起结束,“[a]卡住的人群的物理相互作用加起来并导致危险的压力......这可以弯曲钢屏障或推下砖墙。”

有些动物在受威胁时演变在一起,因为它增加了他们的生存机会。“掠夺者有能力关注和专注于个别猎物,”德国教授拉尔夫Tollrian说,他的职业生涯研究了捕食者的混乱效果。“当他们处理一个猎物时,他们无法追捕下一个。”鸟类和鱼类群体在捕食者的存在下传播,使其“认知过载”,兰迪奥尔森表示,在密歇根州立大学建立计算机模型和捕食者的捕食者和猛禽行为。捕食者的认知过载可能是如此强大,可以完全放弃它的追求。“困惑的掠夺者有时会沮丧而不是狩猎,”Tollrian说。

人类也在危险面前开发出倾向于聚集在一起。Tollrian说 - 来自防守的大量优势(一个群体更容易抗击威胁)以数字的安全(人们可以躲在人群中)。当人类搬到农业和城市生活方式时,我们的危险改变了 - 但我们的回复没有,亚利桑那州立大学精神科学教授兰多夫Nesse说,他们研究了焦虑背后的进化原因。“我们继续害怕对我们祖先危险的事情,”Nesse说。当我们恐慌时,古代直觉踢了。在一个有六个出口的房间里,似乎最合乎逻辑的行动方案是人群在所有六个中均匀分裂。相反,我们踩到一个。我们无视逻辑并受伤。


虽然我们可能无法忘掉我们的直觉,但如果我们更好地了解逃生恐慌的性质,我们可能会绕过它们。自从学习恐慌人类是困难的,科学家们正在转向意外的灵感来源:蚂蚁。

“人类和蚂蚁是非常不同的动物,”古巴哈瓦那大学的物理学家Ernesto Altshuler说,他研究了蚂蚁如何在紧急情况下逃脱。“但是当你在恐慌时,人类以一种非常小的方式表现,我们可能看起来有点像蚂蚁。”在一个2005纸,AltShuler描述了一个实验,他将黑古巴蚂蚁放在圆形白色培养皿中,两个出口对称放在盘子的相对侧面上。当他将蚂蚁排斥到盘中的中心时,更多的蚂蚁始终如一地踩到一个退出的蚂蚁,而不是另一个蚂蚁,复制人们可以展出的不对称行为。

在这里,在普通的视线中,是人和蚂蚁普遍的冲压行为。事实上,对应力进一步而不是。研究澳大利亚墨尔本墨尔本蒙纳士大学的人群动态的Nirajan Shiwakoti在2011年显示了描述蚂蚁逃生的数学是类似于那些描述人类逃生。“蚂蚁自然地形成集体交通,并以类似人群运动的方式遵循物理路径,”他说。

Shiwakoti认识到机会:他可以制作动物模型,而不是人类疾病,而是人类恐慌。因此,他开始尝试他的蚂蚁面临的出口的位置和性质,并发现了一些令人惊讶的事情。创造性地阻碍了恐慌蚂蚁人群的流动加快了它的逃脱

Shiwakoti使用Square Petri菜肴进行了不同的出口场景,这些菜肴具有位于侧面和拐角处的中间的出口。石瓦科蒂发现,位于墙体中间的出口,前面没有障碍是最不高效的设置。他测量了蚂蚁通过它的时间的效率。平均而言,通过50个蚂蚁18秒才能通过无障碍的中间出口。在前侧出口前添加一列,将该时间减少到14秒。前面有一列的角落出口的逃生时间小于11秒。但是,在前面的一列没有柱子的角落出口可以实现最佳逃生时间。

“如果你的墙中间有一个出口,你可以想象来自左侧,右侧和直线,”石武说。这些不同的蚂蚁或人口流,必须在出口处合并并轮流通过。但人们不耐烦,并开始推动和推动。列有助于构建流量。“该列在左侧和右侧提供了一些频道,这会降低出口处的冲突。”Shiwakoti说,拐角处出口如此高效的原因,是因为它具有结构的内在能力。“如果出口位于拐角处,那么人们可能只来自左右,所以你有更统一的流动。”

Shiwakoti和他的团队正在尝试在墨尔本足球场前面的屏障,通往火车站。初步结果看起来很有希望。“只是通过布局的小型建筑变革,或火车站或体育场,您可以在疏散率方面大规模改进,”石武岛说。也许我们不应该对我们学习的意外课程感到惊讶。蚂蚁一直在学习如何处理数百万年的拥堵。他们可能只是向我们展示出去。


Conor Myhrvold写了科学,技术和自然。他的其他作品出现在自然,科学美国,麻省理工学院技术评论,ARS Technica,快速公司实验室。


本文最初发表于2014年5月的“对称性”问题。

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