Cornell Üniversitesi araştırmacıları, kuantum mekaniksel olarak etkileşen çok sayıda elektrondan oluşan toplulukları incelemek için geliştirilmiş ve Nobel Ödülü kazanmış yöntemleri kullanarak, canlı varlıkların oluşturduğu kalabalıkların davranışını öngören yüksek doğruluklu matematiksel bir yaklaşım geliştirdi.

Bilimciler, bu çalışma sayesinde insan topluluklarının davranışlarını da daha iyi öngörebileceklerini düşünüyor. Örneğin bu yaklaşımla, halka açık yerlerdeki kameraların kaydettiği görüntü verilerini kullanarak, aşırı kalabalıklaşma hâlinde insanların kendilerini nasıl bir dağılıma sokacağını öngörebiliyorlar. Bir akıllı telefon uygulaması ile yoğunluk çalkalanmalarını ölçerek, kalabalığın o anki davranışsal durumu yani modu tanımlanabiliyor; böylece tehlikeli davranışlara doğru kayma gösteren kalabalıklar konusunda erken uyarı yapabiliyor.

Kalabalık bir ortamdaki bireyler arasındaki etkileşimler karmaşık olabilir; dolayısıyla matematiksel olarak bunu nicelleştirmek güçtür. Cornell ekibi, etkileşimlere ilişkin çıkarım yapabilmek amacıyla basit sıkışıklık (yoğunluk) ölçümleri yaparak ve yeni davranışları tahmin etmek için bu etkileşimleri kullanarak, kalabalığın davranışını öngörmeyi denedi. Bunu başarabilmek için kuantum mekaniksel sistemler için geliştirilmiş olan çok-cisim fiziğinin yoğunluk fonksiyonu kuramında geçen kavram ve yaklaşımları, kalabalıkların davranışına uyguladılar.

30 Ağustos 2018 tarihinde Nature dergisinde yayımlanan ve başyazarlığını Tomas Arias'ın yaptığı bir makale ile duyurulan kuramı sınamak için ekip, yürüyen meyve sinekleri (Lat. Drosophila melanogaster) ile kurdukları bir model sistem oluşturdu. İlk olarak, sinekler etrafta dolaşırken yoğunluğun nasıl değiştiğine dayalı olarak, sineklerin ortamdaki farklı yerleri ne kadar beğendiklerini ve sıkışmaktan ne kadar rahatsız olduklarını açığa çıkaran matematiksel bir yöntem ortaya koydular.

Daha sonra bu bilginin, tek bir sineğin bütünüyle yeni bir ortamda gözlemlenmesiyle birleştirilip karşılaştırılması sonucunda, sineklerden oluşan büyük bir kalabalığın yeni bir ortamda kendilerini nasıl bir dağılıma sokacağını, herhangi bir gözlem yapmadan önce, doğru bir şekilde öngörebildiler.

Telif: Yunus Kinkhabwala/Cornell University

Arias, açık bir alanda birini dinlemek için toplanan insanların davranışlarının da bu şekilde öngörülebileceğini söylüyor. Bireyler, durulabilecek en iyi yerde -tipik olarak sahnenin yakınında- durmayı denerken, aşırı kalabalık bölgelerden de kaçınacaklardır. Yeni ve daha iyi yerler açıldıkça, bireyler oralara ilerlemeye eğilim gösterecektir.

Araştırmacılar, sinek deneylerinde topluluğun içinde bulunduğu koşulları değiştirerek çeşitli deneyler yaptıklarını anlatıyor. Örneğin dişi ve erkek oranını değiştirdiklerinde veya açlık ya da susuzluk durumunda kalabalığın modundaki değşimleri incelediklerini belirtiyorlar.Yararlandıkları yaklaşım, yeni koşullar altında kalabalığın davranışını öngörmenin yanı sıra, sosyal davranışları da hızlı ve otomatik olarak saptayabiliyor