Когда происходит кораблекрушение или судно пропадает без вести, спасательные службы используют компьютерное моделирование для определения зон поиска. Современные системы анализируют спутниковые данные и информацию с береговых станций, чтобы рассчитать вероятный дрейф объектов и спрогнозировать их местоположение. Если первоначальные поиски не дают результата, собранные в процессе данные помогают скорректировать прогнозы и сузить область поиска.
Что такое TRAP-зоны и как они работают
Группа математиков представила инновационный алгоритм, который прогнозирует местонахождение дрейфующих объектов в критически важные первые три часа после инцидента. Вместо традиционного отслеживания траектории отдельного судна, этот инструмент выявляет особые области на поверхности моря — так называемые переходные профили притяжения (TRAPs). В этих зонах из-за сложного взаимодействия течений и волн плавучие объекты естественным образом накапливаются. В будущем оперативное определение таких «аттракторов» может стать ключевым фактором для успешного спасения людей.
Математическая основа метода
С научной точки зрения, движение водных масс описывается полем скорости, которое указывает направление и скорость течения в каждой точке. Алгоритм, описанный в майском номере журнала Nature Communications, использует данные о волнах и океанических прогнозах для обнаружения зон, где «притягивающий» эффект как минимум на 30% превышает средние показатели. Сами аттракторы невидимы для глаза, но их можно отобразить на карте в виде кривых длиной от 100 до 1000 метров.
При изменении погодных условий и состояния моря эти зоны также смещаются. Однако происходит это настолько плавно, что объекты, попавшие в зону влияния аттрактора, продолжают следовать за ним. Это можно сравнить с тем, как железные опилки на столе перемещаются вслед за медленно движущимся под столешницей магнитом.
Обратите внимание: Учёные обнаружили странный астероид, который указывает на существование таинственной планеты X.
Чтобы проверить теорию, команда под руководством Маттиа Серра из Гарвардского университета провела полевой эксперимент. В неспокойные воды к югу от острова Мартас-Винъярд у побережья Массачусетса были сброшены несколько манекенов. Несмотря на то что изначально их траектории различались, все они в итоге собрались в одной и той же предсказанной алгоритмом TRAP-зоне, что подтвердило эффективность метода.Перспективы для поисково-спасательных операций
Первые испытания проводились в прибрежной зоне, но та же математическая модель указывает на существование подобных аттракторов и в открытом океане. Лоуренс Стоун, исследователь из консалтинговой фирмы Metron и ведущий автор Стандартного протокола поиска и спасания США, высоко оценил работу. Он отметил, что результаты «вне всякого сомнения впечатляют и достойны восхищения». По его словам, это исследование идеально соответствует практическим задачам спасателей и подкреплено солидной научной базой, доказывающей его эффективность. Сам Стоун не участвовал в проекте.
«Мы постараемся реализовать это на практике», — заявил Стоун. Он подчеркнул, что новый инструмент не заменит существующие модели, а станет их ценным дополнением, повышающим общую эффективность. Береговая охрана США уже начала работу по интеграции алгоритма в свои системы прогнозирования. Со своей стороны, команда Серра планирует усовершенствовать модель, добавив в расчёты такие параметры, как сила ветра и характеристики плавучести объектов, что должно ещё больше повысить точность прогнозов.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Алгоритм указывает «аттракторы» в море, чтобы найти выживших.