Выведен простой закон, которому подчиняются все переезды

В основе мобильности людей лежит закономерность, справедливая для расстояний от десятков метров до сотен километров.

Практически все переезды подчиняются простой закономерности, сообщили ученые из Датского технического университета (DTU) в журнале Nature Human Behaviour.

Основой исследования послужили 36 лет детальных данных о смене места жительства в Дании, которые охватывают 39 миллионов переездов между более чем тремя миллионами адресов. Проанализировав их с учетом географии, авторы обнаружили, что вероятность переезда последовательно снижается с увеличением расстояния. Другими словами, при удвоении расстояния вероятность того, что люди переедут туда, уменьшается вдвое, хотя внутри городов эта корреляция выражена несколько слабее.

Америку открыли, возмутится иной придирчивый читатель. И будет не совсем прав: с научной точки зрения данные, описывающие эти несколько миллионов переездов, были какими угодно, но только не простыми.

«Глядя на то, как люди переезжали, поначалу было трудно в этом разобраться. Не было никакой четкой закономерности, — вспоминает профессор DTU Суне Леманн. — Например, мы наблюдали много переездов на расстояние около 180 километров, а на другие расстояния переезжали гораздо реже. Но если подумать о том, куда на самом деле можно переехать, то есть определенные места, куда стекаются люди, в то время как другие совершенно недоступны. Когда мы смотрим на карту, может показаться, что мы можем поехать куда угодно, но на самом деле мы используем лишь очень небольшую часть страны».

Загадочные 180 км

Разгадка любимой датчанами дистанции 180 км оказалась очень простой: это примерное расстояние между Копенгагеном и вторым по величине городом страны Орхусом — поэтому, конечно, многие люди перемещаются между ними. На другом конце спектра — физически невозможные переезды в такие места, как середины озер, автомагистрали или за пределы береговых линий. Это и сподвигло исследователей наложить географию на статистку переездов.

Они использовали концепцию из физики под названием функция парного распределения. Обычно она описывает то, как распределены частицы, но в этом исследовании вместо них — адреса в Дании, между которыми перемещаются люди. Прибегнув к такому подходу, авторы картировали все переезды и учли физически невозможные из-за географии. Результатом стало попарное географическое распределение, отражающее выбор, а не расположение земель и городов.

«Если нормализовать данные с учетом того, что физически возможно, картина становится предельно ясной. То, что мы сделали, и чего раньше никто не делал, — это учли, что люди перемещаются в рамках структуры. Люди не просто куда-то едут — они переезжают в конкретные места. Поэтому, когда мы хотим интерпретировать выбор людей на разных расстояниях, сначала нужно подсчитать, сколько реальных вариантов существует на этих расстояниях. И тогда, когда все ограничения устранены, проявляется единообразная закономерность», — объясняет постдок DTU Compute Луи Бушри, первый автор статьи.

После этой корректировки данные подчиняются степенному закону — математической зависимости, в которой при увеличении одной величины другая уменьшается соответствующим образом. Эта зависимость прослеживается на пяти порядках величины — от 10 метров до сотен километров. Таким образом, с увеличением расстояния вероятность переезда туда людей неуклонно снижается.

«Мы воспринимаем нашу повседневную жизнь как сложную и неописуемую, но стоит взглянуть на это немного иначе — и то, кажется сложным, на самом деле довольно просто. Нельзя создать один естественный закон для человеческого поведения, но, тем не менее, существуют множество законов на все случаи жизни», — говорит Леманн.

Переезды предсказуемы

В исследовании отдельно рассмотрели более 1400 датских городов. И здесь картина более очевидная: переезды внутри города в меньшей степени зависят от расстояния, чем между городами.

Скромные размеры и население Дании налагают естественные ограничения, поэтому авторы изучили другие регионы, по которым есть схожие данные. Те же закономерности выявлены в перемещениях между городами во Франции (примерно в 13 раз больше Дании), а также внутри Хьюстона (2,3 млн человек), Сингапура (6 млн) и Сан-Франциско (830 тыс.).

В следующей работе ученые намерены применить метод к поездкам на работу и найти различия между демографическими группами. Подобные исследования должны помочь улучшить городское планирование, проектирование транспортных систем и даже модели в эпидемиологии, заключил Бушри.

Нейросоветы – канал с советами от искусственного интеллекта!