Parkujeme stejně jako špačci

29.8.2009, Lidové noviny, EVA VLČKOVÁ Odborníci odhalují nevědomé univerzální mechanismy, které řídí pohyb lidí i zvířat Když sedíme za volantem auta, sledujeme dopravní značky a vozy kolem nás. Průběžně vyhodnocujeme situaci, a když je potřeba, přibrzdíme, nebo naopak přidáme plyn. Zdá se logické, že se o těchto úkonech rozhodujeme zcela vědomě a racionálně. Výzkumy ale naznačují, že tomu tak být nemusí. „Základem všeho, co se na ulicích děje, je vizuální vnímání. Když jste zkušený řidič, nesoustředíte se na to, jak auto ovládat, děláte to podvědomě,“ říká profesor Petr Šeba z Fyzikálního ústavu AV ČR a Pedagogické fakulty Univerzity Hradec Králové. Svůj výzkum nedávno představil na 16. mezinárodní konferenci o matematické fyzice v Praze. Kdyby měly všechny informace procházet mozkem, trvalo by to příliš dlouho - zraková kůra vjem zpracovává 0,2 sekundy, pak teprve následuje proces rozhodování. Celá reakce na podnět by trvala nejméně půl sekundy, takže bychom nemohli řídit auto, ale ani hrát tenis nebo se uhnout před letícím kamenem. „Na toto téma proběhla řada výzkumů. Jejich autoři zjistili, že ve skutečnosti situaci vyhodnocuje už sítnice našeho oka. Je to evolučně starý mechanismus, který máme společný se zvířaty,“ říká profesor Šeba, který se kromě jiného zabývá vztahy dynamiky dopravních systémů a kvantového chaosu. Sítnice podle jeho slov dokáže odhadnout, za jak dlouho dojde ke kolizi s předmětem, ke kterému se blížíme. Tento odhad vyjadřuje veličina označovaná řeckým písmenem tau. „Na sítnici se promítá obraz předmětu, který se k vám blíží. Tau je velikost tohoto obrazu dělená jeho derivací,“ vysvětluje profesor Šeba. Vtip je ale v tom, že čím blíže se předmět nachází, tím je odhadovaná doba kolize méně přesná. Pro velké vzdálenosti tento mechanismus počítá dobu srážky lineárně (tedy násobením délky), ale pro malé vzdálenosti kvadraticky (její druhou mocninou). „Evolučně to není zase tak špatné, protože ve skutečnosti si myslíte, že ke kolizi dojde dřív, a stihnete se jí vyhnout,“ podotýká Petr Šeba. V Praze jako v Pekingu Tento mechanismus se projevuje například při zastavování automobilů u křižovatky, kde na semaforu svítí červené světlo. Studenti Pedagogické fakulty Univerzity Hradec Králové analyzovali fotografie aut čekajících u semaforů v Hradci Králové. Zjistili, že se řidiči chovají tak, že statistické rozdělení rozestupů je pořád stejné. Univerzálnost tohoto mechanismu potvrzují také data pořízená v Praze, ale i v Pekingu, kde obecně při řízení automobilu platí zcela jiné zvyklosti. Stejná statistická data vycházejí také z pozorování provozu na německé dálnici poblíž města Cáchy a z výzkumů firmy Nissan. Čeští odborníci se ale rozhodli ověřit také teorii, že naše chování ovládají mechanismy, které máme společné se zvířaty. Veličina tau se projevuje především v husté dopravě, ale ze všeho nejvíc při parkování - ve chvíli, kdy se snažíme svůj vůz umístit tak, abychom zabrali co nejméně místa, ale zároveň nenarazili do ostatních aut. „Snažíte se odhadnout, co si ještě můžete dovolit, ale vaše sítnice to odhadne špatně. A protože to špatně odhadují všichni, má to měřitelné důsledky, které umožňují vypočítat pravděpodobnost vzdáleností mezi zaparkovanými auty. Tato pravděpodobnost není závislá na mentalitě lidí, ale jen na tom, jak se pomocí sítnice počítá doba kolize se sousedním autem,“ vysvětluje profesor Šeba. Studenti z Hradce Králové vyrazili do ulic tuto teorii ověřit. Měřili vzdálenosti mezi blatníky automobilů zaparkovaných do řady na ulicích v centru města. Zjistili, že statisticky mezi nimi zůstávají přesně takové vzdálenosti, jak vypočítali. „Myslíte si, že parkujete podle toho, jak jste se racionálně rozhodli. Ve skutečnosti za vás podvědomě rozhoduje veličina zvaná tau,“ tvrdí Petr Šeba. Jedinec, který zaparkuje trochu jinak, nemá na celkovou situaci žádný vliv - dříve nebo později se vzdálenosti zaparkovaných vozů vrátí k původnímu řádu, který lze vyjádřit pomocí matematického vzorce. Pro srovnání se pak vědci zaměřili na to, jak si špačci sedají na dráty vysokého vedení. Fotografovali hejna sedící na „plně obsazených“ drátech a analyzovali jejich rozestupy. Celkem takto prozkoumali na tisícovku špačků. Zjistili, že u nich platí úplně stejné statistické zákonitosti. „Také špačkové odhadují dobu kolize se svým sousedem a odhadují ji špatně, protože mechanismus výpočtu je stejný jako u lidí. Tudíž je statistika vzdáleností mezi nimi stejná jako u zaparkovaných aut,“ komentuje výsledek profesor Šeba. Jak řídit dopravu Někteří odborníci při popisu dopravních toků používají terminologii převzatou z fyziky. Když studují pohled na dopravní situaci jako celek, pomáhají si znalostmi o dynamice tekutin. Pokud se zaměřují na jednotlivé prvky, tedy automobily, zkoumají je podobně jako atomy plynu. Pak můžeme hovořit o jakési sociální „odpudivé síle“, která je tím silnější, čím blíž u sebe se dva prvky - lidé či auta - nacházejí. „Já se této terminologii raději vyhýbám, už proto, že tady na rozdíl od elektromagnetické síly velice záleží na směru. Když se k vám rychle přiblížím zepředu, ustoupíte, ale zezadu ne, protože o tom ani nebudete vědět. Dávám proto přednost vysvětlení těchto jevů pomocí veličiny tau,“ říká Petr Šeba. V budoucnu se může podle jeho slov tento nevědomý mechanismus uplatnit při řízení dopravy. Zatímco dnes se značky a informační tabule zaměřují na racionální část mozku (nabádají například ke snížení rychlosti), v budoucnu by měly dopravní systémy více počítat i s naším podvědomím. „Když si přečtete značku, sice zpomalíte, ale za chvíli už zase nevědomky jedete jako předtím,“ říká profesor Šeba. „Do jisté míry se už podvědomé mechanismy v dopravě využívají - například příčné pruhy na silnici navozují iluzi, že jedete rychleji, a máte tendenci přibrzdit. Ale určitě mohou najít širší využití,“ uzavírá český odborník. *** Na parkovišti jako na drátech Při parkování auta se v naší hlavě odehrává stejný mechanismus, který špačkům pomáhá usadit se na drátech vysokého vedení. Vědci zjistili, že zaparkovaná auta a hřadující špačci si statisticky udržují stejné vzdálenosti. Auta čekající u semaforu na červenou si statisticky udržují stále stejné rozestupy. Shodný mechanismus vědci vypozorovali u aut v Hradci Králové, v Praze i v Pekingu. Stejný matematický princip uplatňovaný při jízdě kolony aut vypozorovali studenti během experimentu s ovcemi v Bačetíně v Orlických horách a při pokusném pochodu žáků v Hradci Králové. Vědci umí přesně spočítat statistickou pravděpodobnost jejich odstupů. Foto autor| FOTO: LN-JINDŘICH MYNAŘÍK, ARCHIV PETRA ŠEBY // KOLÁŽ ŠIMON / LN