Анализ толпы
Анализ толпы — это практика интерпретации данных о естественном движении групп или объектов. Массы тел, особенно люди, являются объектами анализа отслеживания толпы, который включает в себя то, как движется конкретная толпа и когда меняется модель движения. [1] Исследователи используют эти данные для прогнозирования будущего движения толпы, ее плотности и планирования реагирования на потенциальные события, например те, которые требуют путей эвакуации. [2] в видеоиграх Приложения анализа толпы могут варьироваться от моделирования толпы до обеспечения безопасности и наблюдения.
Фон
[ редактировать ]Из-за роста населения анализ толпы стал основным интересом в социальных и технических дисциплинах. [3] Люди используют анализ толпы для разработки стратегий управления толпой на публичных мероприятиях, а также для дизайна общественных пространств, визуального наблюдения и виртуальных сред. Цели включают в себя сделать районы более удобными и предотвратить стихийные бедствия, вызванные скоплением людей. [3]
Некоторые толпы невозможно проанализировать так же легко, как другие. Психология . толпы влияет на то, как она разбивается и изучается Толпы могут быть случайными, например, группа пешеходов, идущих по дороге, или случайными, например, люди, участвующие в марафоне или протесте. Они могут быть активными и непостоянными, как толпа, или пассивными, как публика. Хотя основная толпа является предметом большей части анализа, необходимо принимать во внимание аномалии, например, кто-то, противодействующий потоку транспорта, или байкер, едущий сквозь группу пешеходов. Следовательно, цель группы лиц определяет интерпретацию полученных данных. Были проведены значительные исследования, чтобы понять, как передвигаются толпы, и предсказать, где могут возникнуть конфликты. [4] Это исследование проводится путем анализа данных толпы, а затем создания моделей аналогичных ситуаций с помощью программного обеспечения. Существует множество моделей, имитирующих поведение толпы, причем некоторые из них заявляют «макроскопические модели, такие как сетевые модели или модели гидродинамики, а также микроскопические модели, такие как, например, модель социальных сил или клеточных автоматов». [4]
Методология
[ редактировать ]Плотность толпы относится к количеству объектов на единице площади, например, людей на квадратный метр. [5] Плотность важна для определения максимальной заполняемости помещения или здания и решения проблем безопасности. Анализ районов, которые заселены более плотно, чем другие, имеет важное значение для проектирования зданий и маршрутов эвакуации. Решение таких проблем предполагает управление толпой и ее оптимизацию, а также позволяет прогнозировать модели движения.
Поток толпы подразумевает скорость, с которой объекты в толпе движутся в пространстве. При критической производительности поток начинает уменьшаться по мере увеличения плотности толпы. Закон Йеркса -Додсона объясняет, как уровень стресса влияет на производительность человека. Стресс вызван внешними факторами, такими как объект, приближающийся к человеку, ограничение времени, необходимое человеку для выполнения задачи, или количество агентов, толпящихся над человеком. [6]
Что касается компьютерной анимации , моделируемые люди (называемые агентами) часто создаются для изображения реалистичного поведения толпы. Они следуют алгоритму, основанному на стрессе, полях навигации и окружающих агентах, чтобы манипулировать поведением. Исследование создания интеллектуальных агентов, способных следовать реалистичному поведению, относится к области искусственного интеллекта .
Приложения
[ редактировать ]Данные, полученные в результате анализа толпы, неоценимы в ряде областей и реальных реализаций.
Толпа Искусственный интеллект
[ редактировать ]Анализ и применение движения толпы, иначе называемый роевым интеллектом , 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
[ редактировать ]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 его использование анализа толпы лежит в сфере представления ситуации для экстренной эвакуации. Эвакуацию можно планировать посредством моделирования и изучения взаимодействия и реакции толпы. Эти представления основаны на биологических моделях и закономерностях, поэтому прогнозируемые движения вполне реалистичны. Подобные модели используются в киноиндустрии для создания реалистичных и реалистичных симуляций и сцен.
Симуляторы
[ редактировать ]Система может генерировать реалистичную симуляцию толпы с заданными входными данными и моделировать, как моделируемые движущиеся объекты или агенты будут взаимодействовать друг с другом и с окружающей средой. Цель состоит в том, чтобы воспроизвести модели движения толпы с учетом множества агентов в данном пространстве. Алгоритмы, основанные на анализе толпы, пытаются управлять движением толпы. Чем более эффективным и реалистичным становится моделирование, тем сложнее должен становиться алгоритм. Программное обеспечение должно иметь возможность манипулировать траекторией движения отдельных агентов на основе таких переменных, как цели агентов, силы стресса , препятствия и уровни возбуждения .
См. также
[ редактировать ]- Признание активности
- Подсчет толпы
- Манипулирование толпой
- Моделирование толпы
- Мультиагентная система
- Анализ социальных сетей
- Роевой интеллект
- Толпа рушится и давит
Ссылки
[ редактировать ]- ^ 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.
- ^ Jump up to: а б Чжан, Бэйбэй; Монекоссо, Дороти Н .; Реманьино, Паоло; Веластин, Серджио А.; Сюй, Ли-Цюнь (2008). «Анализ толпы: опрос» . Машинное зрение и его приложения . 19 (5–6): 345. doi : 10.1007/s00138-008-0132-4 . S2CID 1417739 .
- ^ Jump up to: а б М. Бутенут и др., « Интеграция моделирования пешеходов, отслеживания и обнаружения событий для анализа толпы », Международная конференция IEEE по семинарам по компьютерному зрению (ICCV Workshops), 2011 г., Барселона, 2011 г., стр. 150–157. Веб.
- ↑ Темл, Дж. 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 синдрома адаптации» , исследовательская группа «Гамма», февраль 2015 г.
- ^ Бонабо, Эрик; Дориго, Марко; Тераулаз, Гай (1 января 1999 г.). От естественного роевого интеллекта к искусственному . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-513158-1 .
- ^ Хинчи, МГ; Стерритт, Р.; Рауфф, К. (1 апреля 2007 г.). «Рои и роевой интеллект» (PDF) . Компьютер . 40 (4): 111–113. дои : 10.1109/MC.2007.144 . ISSN 0018-9162 . S2CID 2836636 .