Анализ толпы

Анализ толпы — это практика интерпретации данных о естественном движении групп или объектов. Массы тел, особенно людей, являются предметом этих анализов отслеживания толпы , которые включают в себя то, как движется конкретная толпа и когда меняется характер движения. ^[1] Исследователи используют данные для прогнозирования будущего движения толпы, плотности толпы и планирования реагирования на потенциальные события, например те, которые требуют путей эвакуации. ^[2] Применение анализа толпы может варьироваться от моделирования толпы в видеоиграх до безопасности и наблюдения.

Задний план

Из-за роста населения анализ толпы стал вызывать большой интерес в социальных и технических дисциплинах. ^[3] Люди используют анализ толпы для разработки стратегий управления толпой на публичных мероприятиях, а также для проектирования общественных пространств, визуального наблюдения и виртуальной среды. Цели включают в себя сделать районы более удобными и предотвратить стихийные бедствия, вызванные толпой. ^[3]

Некоторые толпы не могут быть проанализированы так же легко, как другие. Психология толпы влияет на то, как она разбивается и изучается . Толпа может быть случайной, например, группа пешеходов, идущих по дороге, или случайной, например, люди, участвующие в марафоне или акции протеста. Они могут быть как активными и беспорядочными, как толпа, так и пассивными, как аудитория. В то время как основная толпа является предметом основной части анализа, необходимо принимать во внимание аномалии, такие как кто-то, противодействующий потоку транспорта, или байкер, проезжающий через группу пешеходов. Следовательно, цель группы лиц определяет интерпретацию полученных данных. Были проведены серьезные исследования, чтобы понять, как перемещается толпа, чтобы предсказать, где могут возникнуть конфликты. ^[4]Это исследование проводится путем анализа данных из толпы, а затем создания моделей подобных ситуаций с использованием программного обеспечения. Существует множество моделей, имитирующих поведение толпы, причем в некоторых из них говорится о «макроскопических моделях, таких как сетевые модели или гидродинамические модели, а также микроскопических моделях, таких как, например, модель социальной силы или клеточные автоматы». ^[4]

Методология

Плотность скопления людей относится к количеству объектов на единицу площади, например, человек на квадратный метр. ^[5] Плотность важна для определения максимальной вместимости помещения или здания с точки зрения безопасности. Анализ областей, которые становятся более плотными, чем другие, имеет важное значение для проектирования зданий и путей эвакуации. Решение таких проблем включает в себя управление и оптимизацию толпы и прогнозирование моделей ее движения.

Поток толпы включает в себя скорость, с которой объекты в толпе перемещаются в пространстве. При критической пропускной способности поток начинает уменьшаться по мере увеличения плотности скопления людей. Закон Йеркса-Додсона объясняет, как уровень стресса человека влияет на производительность. Стресс вызывается внешними факторами, такими как объект, приближающийся к человеку, ограничение по времени для выполнения человеком задачи или количество агентов, толпящихся над человеком. ^[6]

Что касается компьютерной анимации , смоделированные люди (называемые агентами) часто пишутся так, чтобы изображать реалистичное поведение толпы. Они следуют алгоритму, основанному на стрессе, навигационных полях и окружающих агентах, чтобы манипулировать поведением. Изучение создания интеллектуальных агентов, способных следовать реалистичному поведению, относится к области искусственного интеллекта .

Приложения

Данные, полученные в результате анализа толпы, бесценны в ряде областей и реализаций в реальном мире.

Искусственный интеллект толпы

В противном случае, называемый роевым интеллектом , анализ и применение движения толпы может способствовать моделированию группового поведения на основе биологических и искусственных моделей. ^[7] Социальное инстинктивное поведение применяется к сложным системам, которые моделируют множество агентов и их взаимодействие. Популяционные методы используются для представления локальных взаимодействий агентов с их окружением. ^[8]

Социология

Существует бесчисленное множество социальных применений анализа толпы, начиная от использования в индустрии кино и видеоигр и заканчивая использованием в общественном планировании. Поскольку моделирование толпы основано на групповой динамике и психологии толпы , точность и соответствие реальным жизненным ситуациям очевидны. Большой аспект общественного планирования и использования им анализа толпы лежит в области ситуационных представлений для экстренной эвакуации. Эвакуации можно планировать с помощью моделирования и изучения взаимодействия и реакции толпы. Эти представления основаны на биологических моделях и паттернах, поэтому прогнозируемые движения вполне реалистичны. Подобные модели используются в киноиндустрии для создания реалистичных и реалистичных симуляций и сцен.

Симуляторы

Система может генерировать реалистичную симуляцию толпы с заданными входными данными и моделировать, как смоделированные движущиеся объекты или агенты будут взаимодействовать друг с другом и с окружающей средой. Цель состоит в том, чтобы воспроизвести модели движения толпы с учетом большого количества агентов в заданном пространстве. Алгоритмы, основанные на анализе толпы, пытаются управлять движением толпы. Чем эффективнее и реалистичнее становится моделирование, тем сложнее должен быть алгоритм. Программное обеспечение должно иметь возможность манипулировать траекторией движения отдельных агентов на основе таких переменных, как цели агентов, силы стресса , препятствия и уровни возбуждения .

Смотрите также

использованная литература

^ Гамма, «Моделирование толпы на основе данных и отслеживание толпы» , UNC в Чапел-Хилл, 2015 г.
↑ Жак, Хулио, «Анализ толпы с использованием методов компьютерного зрения» , «Журнал обработки сигналов IEEE», сентябрь 2010 г.
^ ^б Чжан, Бэйбэй ^;Монекоссо, Дороти Н .; Реманьино, Паоло; Веластин, Серджио А .; Сюй, Ли-Цюнь (2008). «Анализ толпы: опрос» . Машинное зрение и приложения . 19 (5–6): 345. doi : 10.1007/s00138-008-0132-4 .
^ a b М. Бутенут и др., « Интеграция моделирования пешеходов, отслеживания и обнаружения событий для анализа толпы », Международная конференция IEEE по компьютерному зрению, 2011 г. (семинары ICCV), Барселона, 2011 г., стр. 150-157. Веб.
↑ Стилл, Г. Кейт, «Безопасность толпы и анализ рисков» , Дж. Кейт Стилл, август 2016 г.
^ С. Ким, С. Гай, Д. Маноча, М. Лин, «Интерактивное моделирование динамического поведения толпы с использованием теории общего адаптационного синдрома» , исследовательская группа Gamma, февраль 2015 г.
^ Бонабо, Эрик; Дориго, Марко; Тераулаз, Гай (1 января 1999 г.). От естественного к искусственному роевому интеллекту . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-513158-1.
^ Хинчи, MG; Стеррит, Р.; Руфф, К. (01 апреля 2007 г.). «Рои и роевой интеллект» (PDF) . Компьютер . 40 (4): 111–113. doi : 10.1109/MC.2007.144 . ISSN 0018-9162 .

[1] Гамма, «Моделирование толпы на основе данных и отслеживание толпы» , UNC в Чапел-Хилл, 2015 г.

[2] Жак, Хулио, «Анализ толпы с использованием методов компьютерного зрения» , «Журнал обработки сигналов IEEE», сентябрь 2010 г.

[auto-3] б Чжан, Бэйбэй ^;Монекоссо, Дороти Н .; Реманьино, Паоло; Веластин, Серджио А .; Сюй, Ли-Цюнь (2008). «Анализ толпы: опрос» . Машинное зрение и приложения . 19 (5–6): 345. doi : 10.1007/s00138-008-0132-4 .

[Butenuth-4] М. Бутенут и др., « Интеграция моделирования пешеходов, отслеживания и обнаружения событий для анализа толпы », Международная конференция IEEE по компьютерному зрению, 2011 г. (семинары ICCV), Барселона, 2011 г., стр. 150-157. Веб.

[5] Стилл, Г. Кейт, «Безопасность толпы и анализ рисков» , Дж. Кейт Стилл, август 2016 г.

[6] С. Ким, С. Гай, Д. Маноча, М. Лин, «Интерактивное моделирование динамического поведения толпы с использованием теории общего адаптационного синдрома» , исследовательская группа Gamma, февраль 2015 г.

[7] Бонабо, Эрик; Дориго, Марко; Тераулаз, Гай (1 января 1999 г.). От естественного к искусственному роевому интеллекту . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-513158-1.

[8] Хинчи, MG; Стеррит, Р.; Руфф, К. (01 апреля 2007 г.). «Рои и роевой интеллект» (PDF) . Компьютер . 40 (4): 111–113. doi : 10.1109/MC.2007.144 . ISSN 0018-9162 .

[1]