Fraktalanalyse beweist, dass Leute hassen die Vororten


Eine neue Fraktalanalyse des Londoner dichtes Netz von Straßen und Kreuzungen zeigt, dass ein grüner Gürtel Migration zu den Vororten fördern soll den gegenteiligen Effekt hatte. Die Stadt wurde gerade Dichter. Menschen scheinen wirklich städtischen Wohnens, vor allem in eine blühende Stadt wie London zu lieben. Die Arbeit könnte Aufschluss wie moderne Städte entwickeln und helfen zukünftige Städtewachstum Politik ausrichten.

Fraktale Muster sind selbstähnliche über viele verschiedene Tonleitern, so dass wenn Sie am Ende ein Fraktalbild vergrößert, das kleinere Stück größer aussehen würde. Solche Muster sind nützliche mathematische Werkzeuge zur Beschreibung bestimmter komplexen Strukturen, wie Blutgefäße wie, Netze von Gehirnzellen, und Flüsse und Küsten verzweigen. Sie sind auch nützlich für die Analyse der Straßen der Stadt.

In einem jüngst veröffentlichten Papier in Physische Überprüfung Ebeschrieben Robert Murcio und mehrere Kollegen am University College London wie sie statistisch analysiert neun digitalisierte Karten von London von 1786 bis 2010, mit Schwerpunkt auf die Anzahl der Straßenkreuzungen. Sie fanden im Jahr 1786, die meisten Kreuzungen befanden sich im Zentrum von London. Bis zum Jahr 2010 hat überall in der ganzen Stadt sehen in etwa die gleiche Anzahl von Kreuzungen.

Insbesondere fanden sie das Verteilungsmuster von einem so genannten "Multi-Fraktal" Verteilung (eine Kombination von mehreren fraktalen) zu einer "mono Fraktal" Verteilung geändert.

Dies ist eine schwierige Konzept, da die Unterscheidung zwischen Mono- und Multi-Fraktale hängt davon ab, auf welche Funktionen Sie messen möchten. Murcio zog eine Analogie zu einem Riss im Eis. "Wenn wir die Art und Weise messen der Sprung füllt den Raum – eine typische Fraktale Dimension – der Riss ist ein mono Fraktal," er sagte Gizmodo. Das bedeutet, dass Sie brauchen nur eine Nummer, das Netzwerk zu beschreiben. "Wenn wir die Wahrscheinlichkeit wächst in jedem Teil des Risses zu messen, ist jedoch dann der Riss ein Multi-Fraktal. "Wir brauchen viele Zahlen, da die Wahrscheinlichkeit wächst im mittleren Teil des Risses als in seinen Spitzen unterscheidet."

Die UCL-Forscher führen die Verschiebung in der Londoner Straßennetz zu einem städtebaulichen Entscheidung insbesondere. Im Jahre 1935 verhängt die Stadt einen grünen Gürtel zur Bekämpfung Zersiedelung – in der Hoffnung, dass dadurch mehr Menschen in ländlichen Gebieten bewegen fördern würde. Es hat nicht funktioniert.

"Im Idealfall bis zu einem Punkt, da gibt es keinen Platz mehr für Organisation, Menschen beschließen würde, sich anderswo niederzulassen, Wachstum der Städte würden", sagte Murcio das Grundprinzip hinter der Strategie. "In Wirklichkeit London zieht so viele Menschen, dass jeder einzelne Raum gefüllt ist." " Lokale Behörden reagierten durch Dienstleistungen mehr Verkehr, mehr Straßen hinzufügen und damit weitere Kreuzungen.

"Wie die Stadt wächst, das Straßennetz nach und nach füllt den verfügbaren Raum enthaltenen Grüngürtel, wodurch im Laufe der Zeit eine homogenere Muster," schreiben die Autoren in ihrem Papier. "Dieser Prozess führt zu den allmählichen Verlust der Multifractality, in dem Sinne, dass in der jüngsten Zeitschichten, die London Straßennetz durch einen einzigen fraktalen Exponenten bezeichnen könnte."

Es ist nicht klar, ob dies gelten sollte ein gutes oder schlechtes Zeichen in Bezug auf, wie gut die Städte, nach Murcio funktionieren. "Man versucht sein könnte,"Es ist schlimm,"in dem Sinne sagen, dass es Hinweise darauf, dass weniger Multifractality einen mangelhaften Prozess impliziert", sagte er. Frühere Forschung hat zum Beispiel Beweise gefunden, dass eine Multi-Fraktal-Muster in der Herz-Kreislauf-System ein gesundes Herz, zeigt während eine mono fraktale Muster könnte ein Zeichen für eine Herzinsuffizienz.

Dies kann jedoch nicht für Netze der Straßen der Stadt oder die Entwicklung der modernen Städte im Allgemeinen.

Das UCL-Team wählte Londons Straßennetz teilweise zu studieren, weil es ihrem eigenen Revier ist, aber auch weil sie Zugang zu einer seltenen hatten historischen Datensatz digitalisiert. "Eines der großen Hindernisse in den Sozialwissenschaften ist das Fehlen von historischen Daten,", sagte Murcio. "Darüber hinaus 1900, es ist wirklich selten zuverlässige Informationen zu finden, oder die Menge der Arbeit [erforderlich], Karten zu digitalisieren ist einfach zu viel." In der Tat dauerte es fünf Jahre ein Team von Wissenschaftlern an der UCL-Studie verwendeten Karten von hand zu rekonstruieren.

[Physical Review E]

Bilder: (oben) Luftbild von London in der Nacht. Bildnachweis: Philip Chidell/Shutterstock. (unten) Murcio, R. Et al..

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