Игра влюдей: цифровой аналог человечества

    Современные программные продукты, моделирующие как личное, так и коллективное человеческое поведение, предоставляют пользователю возможность руководить киберперсонажами на различных уровнях. Им возможно ставить несложные задачи, практически кликом мыши предписывать комплект стандартных действий либо прочерчивать траекторию перемещения. Второй вариант — проигрывать сценарии под управлением ИИ, что учитывает все факторы, определяющие поступки и действия
    Результаты изучения динамики толпы смогут быть представлены как в виде несложной графической схемы, так и в виде реалистичной 3D-картины. На схеме — механизм происхождения давки при входе в узкую дверь
    Игра влюдей: цифровой аналог человечества

    Чтобы выяснить, как поведет себя масса Homo sapiens в заданной обстановке, не хватает установить физические параметры и количество людей строений, улиц, выходов, лестниц и т. д. В обязательном порядке нужно принимать в расчет тот факт, что люди в толпе всегда обмениваются разнообразной информацией. Это не только слова, но и эмоции, жесты, темперамент перемещения.

    К примеру, установлено, что в случае если один человек в толпе внезапно быстро остановится, то от него по всей массе людей будут расходиться волны, каковые смогут затормозить перемещение и привести к давке. Выражение паники на лице, вероятнее, будет передаваться по цепочке незнакомых между собой людей. Играют свою роль и укорененные в психологии жителя привычки, к примеру желание пройти к цели перемещения малейшим методом
    Недетские компьютерные игры, в каковые играются сотрудники лаборатории геосимуляции Университета штата Аризона, позволяют посмотреть на динамику перемещения громадных скоплений людей с любых ракурсов, а также с недоступных уличному наблюдателю без особых средств. Но основное — это работоспособность модели. Много раз в прошлом предпринимались попытки осознать механику перемещения толпы, к примеру, через физические чертей перемещения жидкости.
    Создатели современных математических моделей поведения весов стараются учитывать кроме этого поведенческие модели составляющих толпу индивидов. Масса людей — это не точки на экране. Любой человек привносит в воздействие сообщества опыт и свой характер

Люди и другие живые существа заселили виртуальные миры еще на заре компьютерной графики. Кому из нас не довелось громить двухмерных нацистов в простеньком, но забавном «Вольфенштайне»? 3D принесла с собой более реалистичных персонажей. Реалистичных с виду, но реакции и поведение кибергероев естественными не назовешь. Все их действия подчиняются более либо менее сложному комплекту методов.

Для игры сгодится и это, но на персональных компьютерах не только играются. Опытные симуляторы довольно часто употребляются в качестве тренажеров для тех, кто в будущем встретится с «проигранными» обстановками в настоящей действительности.

Как населить виртуальный мир

Американская компания Boston Dynamics, ориентированная, разумеется, на клиентов из армейского ведомства, прекрасно известна собственными проектами в области робототехники. Ее конструкторы пробуют реализовать в живых машинах существ и своих принципы — от человека до собаки. Имеется у Boston Dynamics и второе, менее известное направление, подходящее к теме единения живого и виртуального пара с другой стороны.

В ходе проекта DI Guy ведутся дальнейшая разработка и производство программно-графического пакета, в котором воплощена реалистичная модель людской поведения. Перечень постоянных потребителей этого продукта впечатляет: все виды армии США плюс наибольшие военно-промышленные и космические корпорации Запада, такие как Boeing, BAE Systems либо Raytheon, так что тут не до игрушек.

Задача своеобразного опытного тренажера — организовать верную реакцию обучающегося в конкретной обстановке. К примеру, в сражении, на протяжении штурма объекта, при патрулировании улиц громадного города, при посадке и взлёте самолета с борта авианосца. Воссоздать в 3D-графике материальную среду любой из этих обстановок не составит неприятности: динамические характеристики самолетов, судов и боевых автомобилей обрисовать математически не сложно, еще легче нарисовать ландшафт.

Но населить эти пространства людьми, чье поведение будет соответствовать (пускай в известном приближении) настоящей обстановке, намного тяжелее. Эта задача решается в рамках отдельного направления изучений, находящегося на стыке ряда и психологии математических дисциплин, а также статистики и теории вероятности. Так как мотивы создаваемого человеком действия зависят от огромного количества переменных факторов, среди которых его физическое и психологическое состояние, реакция на среду, действия окружающих.

Кибергерои с интеллектом

Модель людской поведения во всем его многообразии воплощена в базисном элементе пакета DI Guy- модуле ИИ. Другие элементы (DI Scenario, DI SDK, немного Motion editor) разрешают как создавать ситуативные среды с участием людей заново, так и внедрять киберперсонажей в пространство существующих симуляторов. Любой из персонажей начнёт работать как независимый «агент» под управлением ИИ, а сообщество наряду с этим будет демонстрировать характерные ему особенности коллективного поведения.

В противном случае говоря, ИИ и программно-графические средства окажут помощь воссоздать точную картину боя, уличного шествия, бандитской «разборки» в трущобах, причем в исполняемых сценариях смогут принимать участие не только люди, но, к примеру, и лошади, а также цыплята.

Интерес армейских к подобным продуктам обусловлен не только возможностью воссоздать сценарий столкновения с возможным неприятелем, но и необходимостью отрепетировать сотрудничество воинов с бессчётным мирным населением, с учетом того события, что отдельные представители этого населения смогут иметь совсем не мирные цели. Как выделить в толпе обитателей контролируемого зарубежной армией города (Багдада, к примеру) потенциального повстанца-бомбиста?

Осложняет задачу да и то, что поведение людей другой культуры (впредь до мимики и жестов) может заметно различаться от привычного замечающему: кажущееся странным далеко не всегда означает опасность и напротив. Но, в случае если инокультурная модель изучена и реализована в тренажере-симуляторе, прошедшему подготовку значительно легче ориентироваться.

Паника в компьютере

Моделирование поведения громадных весов людей (кроме того не всегда враждебно настроенных) — самая непростая задача для экспертов в данной области. Неприятность не только в том, что поведение индивида в массе себе аналогичных подвергается факторам «стадного эмоции», вместе с тем и в том, что кое-какие ситуации легко нереально прорепетировать в действительности, соответственно, сокровище их математического моделирования очень сильно возрастает. Пол М. Торренс, начальник лаборатории геосимуляции Университета штата Аризона, растолковывает это так: «Совершить реалистичную тренировку эвакуации громадного количества людей из строения фактически нереально, поскольку отсутствует фактор паники, совершенно верно так же нельзя перекопать целый город, чтобы выяснить, как перераспределятся потоки пешеходов».

Изыскания сотрудников лаборатории Торренса идут в том же русле, что и работы исследователей из Boston Dynamics, но больше ориентированы на моделирование поведения весов людей как раз в условиях современного мегаполиса.

Самое ответственное — заложить в математическую модель поведения толпы определенные стандартные обстановки, каковые способны с громадной долей возможности перевоплотить мирный митинг в толпу погромщиков либо организованный выход болельщиков со стадиона в смертельно страшную давку.

Сотрудники лаборатории шепетильно отсматривают записи с камер, фиксирующих скопления людей, и пробуют распознать определенные обстановки, каковые довольно часто вызывают своего рода цепную реакцию и меняют темперамент поведения всей людской массы. «Любой человек в толпе, — вычисляет Торренс, — привносит в том направлении целый собственный социальный, культурный и гендерный опыт, и опыт поведения в конкретном окружении». Данный опыт в обязательном порядке должен быть изучен и включен в модель, поскольку поведение одного человека в полной мере способно привести к реакции «коллективного сознания», иногда очень бурную.

Изучения исследователей из университета Аризоны, разрешающие моделировать перемещение масс людей в мегаполисах, не только оказывают помощь урегулировать вопросы городского планирования и обеспечения безопасности массовых мероприятий, но имеют прикладное значение для управления санитарно-гигиенической обстановкой. К примеру, в случае если необходимо оценить скорость вероятного распространения вируса гриппа.

Модель против Шайтана

Способы, созданные на протяжении создания математических моделей поведения громадных весов людей, обосновывают собственную работоспособность хорошими примерами. Ежегодное паломничество мусульман в Мекку (хадж) неоднократно заканчивалось кровавыми катастрофами, происходившими на протяжении классического ритуала «побивания камнями Шайтана». Ритуал проходит на мосту Джамарат рядом от Мекки и пребывает в метании камней в установленные на нем колонны.

При громадном скоплении людей отскакивавшие от колонн камни наносили увечья а также смертельные раны паломникам. Дополнительно появлялась паническая давка, в которой в 2006 году, к примеру, погибли 362 человека. Но в будущем году жертв удалось избежать.

Одна из обстоятельств для того чтобы резкого исправления обстановки пребывает в том, что власти Саудовской Аравии прибегли к услугам английской компании Crowd Dynamics, кроме этого занимающейся моделированием поведения толпы в муниципальный инфраструктуре. По ее рекомендациям мост сделали двухэтажным, поменяли форму колонн, а потоки паломников упорядочили.

Сыграли иные факторы и свою роль: были существенно укреплены силы правопорядка, а мусульманские богословы разъяснили верующим, что кидать камни возможно не только по окончании полудня, но и с утра. В следствии поток побивателей Шайтана начал распределяться более равномерно.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№89, март 2010).

Интерактивная игра — www.eaglesart.ru


Темы которые будут Вам интересны: