Чтение «Мировой войны Z», устной истории о первой войне с зомби и занятий по статистической механике для выпускников вдохновило группу исследователей Корнельского университета на изучение того, как «настоящая» вспышка зомби может обернуться в США.Во время мартовского собрания Американского физического общества 2015 года, которое состоится в четверг, 5 марта в Сан-Антонио, штат Техас, группа опишет свою работу по моделированию статистической механики зомби — этих, к счастью, вымышленных существ «нежить», жаждущих человеческой плоти.Зачем моделировать механику зомби? «Моделирование зомби знакомит вас с множеством техник, используемых для моделирования реальных болезней, хотя и в забавном контексте», — говорит Алекс Алеми, аспирант Корнельского университета.Работа Alemi и его коллег предлагает хорошее введение в моделирование заболеваний в целом, а также некоторые методы статистической физики для измерения фазовых переходов второго рода. «Он интересен сам по себе как модель, как двоюродный брат традиционных моделей SIR [восприимчивые, инфицированные и устойчивые], которые используются для многих заболеваний, но с дополнительной нелинейностью», — отмечает Алеми.
В целом, проект представлял собой обзор современного моделирования эпидемиологии, начиная с дифференциальных уравнений для моделирования полностью подключенного населения, затем переходя к решетчатым моделям и заканчивая полномасштабным моделированием вспышки в США в континентальной части США.Он включал в себя множество результатов вычислений, созданных на основе моделирования, которое сами исследователи написали. «По своей сути, моделирование сродни моделированию химических реакций, происходящих между различными элементами, и в данном случае у нас есть четыре состояния, в которых может находиться человек — человек, инфицированный, зомби или мертвый зомби — примерно с 300 миллионами люди ", — объясняет Алеми.
Крупномасштабные симуляции проекта носят стохастический характер, что означает, что они содержат элемент случайности. «Каждое возможное взаимодействие — зомби кусает человека, человек убивает зомби, движения зомби и т. Д. — рассматривается как радиоактивный распад с периодом полураспада, который зависит от некоторых параметров, и мы попытались смоделировать время, необходимое для этого. все эти различные взаимодействия с огнем, где возникают сложности, потому что, когда происходит что-то одно, это может повлиять на скорость, с которой происходят все остальные », — говорит он.В большинстве фильмов или книг «если происходит вспышка зомби, обычно предполагается, что она затрагивает все области одновременно, и через несколько месяцев после вспышки у вас остаются небольшие группы выживших», — объясняет Алеми. «Но в нашей попытке смоделировать зомби в некоторой степени реалистично, не похоже, что это действительно так».Города будут быстро падать, но зомби потребуются недели, чтобы проникнуть в менее густонаселенные районы, и месяцы, чтобы добраться до северного горного часового пояса.
«Учитывая динамику болезни, когда зомби вторгаются в более малонаселенные районы, вся вспышка замедляется — становится меньше людей, которых можно укусить, поэтому вы начинаете создавать зомби более медленными темпами», — поясняет он. «Я бы хотел увидеть вымышленный отчет, где большая часть Нью-Йорка падает за один день, но у северной части штата Нью-Йорк есть месяц или около того, чтобы подготовиться».Если вы каким-то образом оказались в эпицентре вымышленной вспышки зомби и хотите выжить как можно дольше, Алеми рекомендует сбежать в северные Скалистые горы. Хотя это не совсем практический вывод, это «интересно знать», — говорит он, и указывает на преимущества применения точных научных знаний к интересным темам — особенно для того, чтобы сделать обучение более интересным и приятным.
«Многие современные исследования могут оттолкнуть людей, потому что методы сложны, а изучаемые системы или модели не имеют прочной связи с повседневным опытом», — добавляет Алеми. «Не то чтобы зомби — обычное явление, но большинство людей умеют думать о них».Что ждет Алеми и коллег? «Имея время, мы могли бы попытаться добавить в симуляцию более сложную социальную динамику, например, позволить людям совершить пробежку, включить полеты на самолете или узнать о вспышке зомби и т. Д.», — отмечает он.