Matematika gali padėti miestams spręsti nestruktūrinius rajonus

Mokslo sriuba: Merkurijaus tyrimai (Birželis 2019).

Anonim

Nauji matematiniai modeliai, kuriuos sukūrė Energetikos Oak Ridge nacionalinės laboratorijos departamentas kartu su Sam Houstono valstybinio universiteto ir Čikagos universiteto bendradarbiais, gali padėti keisti skurdžių miesto apylinkių išdėstymą, siekiant pagerinti prieigą prie išteklių su minimaliais sutrikimais ir išlaidomis.

Tyrėjai sukūrė naują būdą matematiškai analizuoti neturtingas ir neformaliai išvystytas miesto bendruomenes, atskleidžiant kliūtis tarp neplanuotų vietovių ir infrastruktūros, kuri teikia išteklius pagrindiniams žmonių poreikiams. Savo " Science Advances" paskelbtame dokumente jie panaudojo palydovinius vaizdus ir savivaldybės duomenis, kad būtų galima sukurti matematinius algoritmus, kurie atskleidžia lūšnynus ir suplanuotą kaimynystę, iš esmės skiriasi.

Jų pavyzdžiai aiškiai nustato skirtumus tarp neoficialaus nepakankamai aptarnaujamų miesto zonų ir oficialios miesto apylinkių struktūros. Dviejuose atvejų tyrimuose mokslininkai naudojo realius duomenis, kurie parodė, kad kai kurių neplanuotų rajonų fizinis išdėstymas neleidžia vietos kanalizacijos linijoms, keliams ar vandens vamzdžiams.

Iš apytikriai keturių milijardų žmonių, kurie šiuo metu gyvena miestuose visame pasaulyje, maždaug vienas milijardas gyvena lūšnose. Dėl nepakankamos sveikatos, sanitarijos ir prieigos prie pagalbos tarnybų infrastruktūros, šios sritys tampa humanitariniais ir tvarumo klausimais dėl sparčios urbanizacijos. Christa Brelsford, ORNL Liane Russell Fellow ir švino autorė, mano, kad šis tyrimas gali paversti lūšnių ateitį.

"Mano manymu, šis tyrimas buvo galimybė pažvelgti į miestus iš naujos ir įdomios matematikos perspektyvos", - sakė Brelsfordas. "Pasitelkdami šias priemones vietos bendruomenių organizacijoms ir gyventojams, prieinamos infrastruktūros pastangos suteikia gyventojams galimybę priimti sprendimus dėl savo rajonų ir bendruomenių".

"Viskas, ką mes galime padaryti, kad pagerintume žmogaus gyvenimą iš žmogaus teisių perspektyvos, būtų naudinga ir visam pasauliui, ir palaiko JAV nacionalinį saugumą, nes kuo daugiau žmonių patenkina savo pagrindinius poreikius, tuo saugesni mes visi", - pridūrė ji.

Nors nepakankamai aprūpintos bendruomenės yra pirmoji programa, tyrėjų algoritmas suteikia matematinį būdą apibūdinti visus miestus. Komanda naudojo naują topologinę techniką, pagrįstą ryšiais tarp vietų, norint apibūdinti ne tik tradicinius geometrinius metodus, bet ir apriboti pirmąsias lūšes.

"Suprasdami pagrindinę topologiją - gyvenimo ir darbo santykius su miesto infrastruktūros tinklais, mes galime nustatyti, kad miestų dalys vis dar yra tik pradinės, " sakė bendradarbis Luisas Bettencourtas, Mansueto Mičigano inovacijų instituto Čikagos universiteto direktorius.

"Tai yra situacija, kurią galima susieti, išmėginti ir išspręsti su minimaliu trikdžiu kuriant naujus žmonėms orientuotus miestų planavimo sprendimus ir turinčius istoriją ir charakterį", - pridūrė jis.

menu
menu