Источник: img.votklyuchke.ru

Иголка в стоге данных: подробности об эксперименте с самым большим в мире количеством участников

В апреле и мае этого года ученые Университета ИТМО и их коллеги из Индийского научного института и Амстердамского университета провели эксперимент Кумбха-Мела, в ходе которого они собирали данные о поведении людей на самом массовом фестивале на Земле, чтобы более эффективно изучать городские процессы и прогнозировать динамику толпы при проведении массовых мероприятий. Доктор Ашиш Верма из Индийского научного института выступил в Университете ИТМО с лекцией и рассказал об особенностях праздника и аспектах поведения толпы, которые интересовали индийских ученых во время его проведения. Самые интересные тезисы лекции — в нашем материале.

Кумбха-мела — очень древний праздник, который уходит корнями к зарождению цивилизации. Сейчас он проходит каждые три года в одном из четырех священных городов Индии, и количество участников в последнее время постоянно растет. За один месяц в 2013 году в этом фестивале приняли участие около 100 миллионов человек, а в 2016 году в городе Удджайн примерное количество участников составило 75 миллионов. Самое большое количество человек за сутки, которое было зарегистрировано в 2016 году, составило 12 миллионов человек, и это мировой рекорд для массовых мероприятий.

Можете представить, что творится в городе, в котором обычно живет всего полмиллиона жителей, но во время мероприятия туда приезжает 12 миллионов. Возникает множество проблем: где им жить, что им есть. Фестиваль проходит на берегу одной из священных рек, и в течение месяца для паломников здесь возводят целое поселение. Самый большой вызов, с которым обычно сталкиваются организаторы — это давка: например, в 2013 году из-за этого на железнодорожном вокзале в Аллахабаде погибли 36 человек. Поэтому очень важно исследовать поведение толпы — мы стараемся понять механизмы управления толпой в местах сверхмассового скопления людей, чтобы использовать их для обеспечения безопасности.

Русские исследователи из НИИ НКТ с коллегами. Источник: личный архив
Русские исследователи из НИИ НКТ с коллегами. Источник: личный архив

Во время проведения фестиваля Кумбха-мела у нас есть несколько ключевых точек, которые посещают паломники — река, в которой они совершают омовение, и храмы. Палаточный городок возводят на сельскохозяйственных землях, и местное правительство компенсирует их владельцам затраты на время проведения праздника. Участников же можно условно разделить на три группы. Во-первых, есть так называемые садху — монахи, святые, их последователи и ученики. В целом садху составляют значительную часть посетителей Кумбха-мелы, и среди них тоже есть группы с разными психологическими профилями, так как они следуют различным религиозным практикам. Вторая крупная группа — паломники из сельских районов. Иногда они не умеют читать, у многих из них нет мобильных телефонов, например, на группу из 15−20 человек может быть всего два телефона. Ну, а третья группа — городские жители и иностранцы, которые приезжают сюда за духовным опытом.

Из-за смешения этих групп людей очень интересно наблюдать за динамикой и эволюцией толпы. Их всех объединяет то, что во время проведения фестиваля они должны совершить омовение в священной реке, тем самым смыв свои грехи, и эти омовения проводятся по определенным дням. После омовения пилигримы обычно идут в один из храмов, святые и их последователи передвигаются процессиями (мы называем такие группы акхары), и такая процессия может состоять, например, из 13−14 тысяч людей. Люди, приезжающие на Кумбха-мелу, обычно не вполне представляют, что и где происходит на празднике, и им приходится действовать по ситуации — большинство просто следует за толпой.

Существуют разные подходы к изучению поведения толпы — например, модель «социальных сил» Дирка Хелбинга. Некоторые исследователи пытаются описать толпу как поток жидкости, или, например, отдельных пешеходов как молекулы в газе. Но большинство экспериментов, основанных на этих подходах, проводились в контролируемых условиях. Ученые могут точно определять параметры и траектории передвижения людей, но в условиях эксперимента сложно точно повторить реальные условия и учесть все возможные факторы. Мы же предприняли, вероятно, первую попытку собрать реальные данные, причем в условиях сверхмассового скопления людей. Для этого мы использовали носимые GPS-трекеры, специальные сенсоры, собирающие информацию о таких же устройствах поблизости (наши российские коллеги использовали их для сбора данных внутри храмов), дроны, собранные нашими индустриальными партнерами, и камеры GoPro. Мы также хотим использовать данные, собираемые со смартфонов на базе Android, но еще находимся на стадии переговоров с Google. Самое же важное — местная полиция предоставила нам данные с камер видеонаблюдения. Всего нам удалось собрать около 75 терабайт видео.

Университет ИТМО. Ашиш Верма
Университет ИТМО. Ашиш Верма

Чтобы лучше исследовать динамику и эволюцию поведения толпы, мы и наши партнеры провели больше пятнадцати экспериментов, посвященных разным аспектам мероприятия. Для некоторых из них потребовалась предварительная подготовка — например, наши друзья из Университета ИТМО создавали предварительную модель храмового комплекса Махакалешвар для более точного снятия данных в толпе с высоким уровнем плотности в условиях, ограниченных стенами.

Также мы рассмотрели такие аспекты, как уровень удовлетворенности от посещения мероприятия зависит от полноты информации, которой располагала группа паломников. С ними работали наши волонтеры, и к завершению праздника мы собрали около 3500 заполненных анкет. По данным опросников и GPS-трекеров мы выясняли, как, где и сколько времени проводят участники Кумбха-мелы во время различных активностей фестиваля. Эксперимент Cul-de-sac основан на том, что маршруты паломников могут проходить через город, из-за особенностей исторической застройки улицы там могут быть узкими, и после омовения, которое занимает пять-десять минут, им нужно принять решение о том, куда двигаться дальше. Этим экспериментом мы хотели выяснить, как эволюционирует динамика толпы в условиях, когда ей некуда идти.

В Петербурге и Москве очень много пространств для пешеходов, в Индии приемлемое расстояние, которое люди готовы проходить до офиса или остановок транспорта, гораздо меньше — от 500 метров до полутора километров. Однако на Кумбха-меле пилигримам приходится идти 5−10 километров от одной точки интереса до другой. Благодаря следующему эксперименту мы хотели выяснить, какое расстояние люди готовы проходить в зависимости от различных мотивационных факторов. Эти данные обладают высокой ценностью при составлении маршрутов во время планирования массовых мероприятий. Мы можем планировать расположение ключевых точек, например, источников питьевой воды, чтобы они находились на приемлемом для участников расстоянии, и дорога не приносила им дискомфорт.

Религиозный фестиваль Кумбха-Мела (Индия). Источник: kumbhmela.com
Религиозный фестиваль Кумбха-Мела (Индия). Источник: kumbhmela.com

Одна из самых трудных задач сейчас — корректное распознавание видеоизображений. Очень большую часть работы мы выполняем вручную — ставим запись на паузу, считаем количество и местоположение людей по головам, снимаем параметры плотности и направления движения толпы. Однако мы и наши коллеги работаем над алгоритмами уменьшения шума и автоматизацией корректного извлечения данных из видеозаписей.

Подробнее о результатах, полученных учеными Университета ИТМО, читайте здесь.

Редакция новостного портала
Архив по годам:
Пресс-служба