Matemaatika aitab linnadel lahendada struktureerimata linnaosasid

Fun with Music and Programming by Connor Harris and Stephen Krewson (Juuli 2019).

Anonim

Uued matemaatilised mudelid, mille on välja töötanud Energy Department of Oak Ridge National Laboratory koos Sam Houstoni riikliku ülikooliga ja Chicago ülikooliga, võivad aidata muuta vaesemate linnaosade kujundust, et parandada ressurssidele juurdepääsu minimaalsete häirete ja kuludega.

Uurijad seadsid uudse võimaluse matemaatiliselt analüüsida vaeseid ja mitteametlikult arenenud linnakogukondasid, tuues esile takistused planeerimata alade ja infrastruktuuri vahel, mis pakub ressursse inimese põhivajaduste jaoks. Teadus Advances avaldatud raamatus kasutavad nad satelliidifotode ja munitsipaalandmeid, et töötada välja matemaatilised algoritmid, mis näitavad, et luubi ja planeeritud naabrus on põhimõtteliselt erinevad.

Nende mudelid selgelt määratlevad erinevused teeninduseta linnapiirkondade mitteametliku korralduse ja linnaelanike ametliku struktuuri vahel. Kahe juhtumiuuringu puhul kasutasid teadlased reaalmaailma andmeid, et näidata, et mõne planeerimata linnaosa füüsiline paigutus ei võimalda ruumi kanalisatsioonitorudele, teedele või veetorudele.

Ligikaudu neli miljardit inimest, kes praegu elavad linnapiirkondades kogu maailmas, on ligikaudu üks miljard elanikest. Kuna ebapiisav infrastruktuur tervishoiu, sanitaarkaitse ja hädaabiteenuste kättesaadavuse jaoks muutub kiiresti kiireks linnastumiseks need valdkonnad muutuvad humanitaarseks ja jätkusuutlikkuseks. Christa Brelsford, ORNL Liane Russelli kolleeg ja juhtiv autor, usub, et see uuring võib muuta luupide tulevikku.

"Minu jaoks oli see uurimus võimalus vaadata linnu uutest ja põnevatest matemaatilistest aspektidest, " ütles Brelsford. "Asetades need vahendid kohalike kogukondade organisatsioonide ja elanike kätte, jõupingutused juurdepääsetava infrastruktuuri jaoks võimaldavad elanikel otsustada oma linnaosade ja kogukondade üle."

"Kõik, mida me suudame inimõiguste olukorrast inimeste elu parandada, on nii maailmale kasuks kui ka USA riikliku julgeoleku toetuseks, sest mida rohkem inimesi vajab nende põhivajadused, seda turvalisem me kõik oleme, " lisas ta.

Kuigi esialgne rakendus on vähekasutatud kogukonnad, pakub teadlaste algoritm matemaatilist võimalust kõigi linnade kirjeldamiseks. Meeskond kasutas uut topoloogilist tehnikat, mis põhineb kohtadevahelisel ühendusel, pigem pigem iseloomustama pigem esmakordset kui traditsioonilist geomeetrilist lähenemist.

"Mõistes peamist topoloogiat - elukoha ja töökoha vahelisi suhteid linnade infrastruktuurivõrgustike vahel, võime kindlaks teha, et linnade osad jäävad alles algul tihedalt seotud, " ütles kaasautor Chicouti Ülikooli Mansueto Instituudi Urban Innovatsiooni Instituudi kaasautor Luís Bettencourt.

"See on olukord, mida saab kaardistada, mõõta ja lahendada minimaalse sekkumisega, et luua uusi inimestele orienteeritud linnaplaneerimise lahendusi ning linnu, millel on ajalugu ja iseloom, " lisas ta.

menu
menu