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@@ -5,7 +5,7 @@ outputs = ["Reveal"]
55

66
# Agenti cognitivi in Alchemist per la simulazione di evacuazioni di folle
77

8-
# **Stato dell'arte**
8+
## **Stato dell'arte**
99

1010
---
1111

@@ -18,8 +18,6 @@ outputs = ["Reveal"]
1818

1919
2. Modello di mappa mentale per l'orientamento dei pedoni cognitivi
2020
- Grafo dell'ambiente e mappa cognitiva
21-
- Pedoni con capacità di orientamento
22-
- Comportamento dei pedoni
2321

2422
3. Modello fisico del movimento del pedone cognitivo
2523
- Il modello HiDAC
@@ -36,23 +34,23 @@ outputs = ["Reveal"]
3634

3735
## Il modello IMPACT
3836

39-
Nasce con l'obiettivo di non limitarsi alle sole leggi fisiche nella modellazione
40-
di agenti ma considerare le caratteristiche socio-culturali nonche una component emotiva
37+
* Nasce con l'obiettivo di non limitarsi alle sole leggi fisiche nella modellazione
38+
di agenti ma considerare le caratteristiche socio-culturali nonche una componente emotiva
4139
fortemente infuenzabile.
4240

4341

44-
Ogni agente e contraddistinto da:
45-
- età (bambino, adulto, anziano);
46-
- sesso (uomo, donna).
42+
Ogni agente è contraddistinto da:
43+
* età (bambino, adulto, anziano);
44+
* sesso (uomo, donna).
4745

4846
---
4947

5048
## Il modello IMPACT
5149

52-
Le combinazioni di questi due attributi determinano un insieme di caratteristiche statiche e dinamiche.
50+
* Le combinazioni di questi due attributi determinano un insieme di caratteristiche statiche e dinamiche.
5351

54-
Le prime si mantengono tali per la durata della simulazione mentre le altre evolvono seguendo i principi del
55-
Network Oriented Modelling
52+
* Le prime si mantengono tali per la durata della simulazione mentre le altre evolvono seguendo
53+
i principi del Network Oriented Modelling
5654

5755
<table>
5856
<tr>
@@ -88,29 +86,57 @@ Network Oriented Modelling
8886
Esistono tre livelli di dettaglio nella rappresentazione di un pedone:
8987

9088
* **Pedone omogeneo**: pedone con una velocita predefinita di camminata e di corsa uguale per tutti;
91-
* **Pedone eterogeneo**: pedone con un sesso e un eta assegnati, dai quali saranno determinate velocita, conformita alle regole e
92-
attitudine ad aiutare;
93-
* **Pedone cognitivo**: pedone eterogeneo con delle emozioni, capace di influenzare e farsi influenzare dagli altri.
89+
90+
* **Pedone eterogeneo**: pedone con un sesso e un eta assegnati, dai quali saranno determinate velocità,
91+
conformità alle regole e attitudine ad aiutare;
92+
93+
* **Pedone cognitivo**: pedone eterogeneo con delle emozioni, capace di influenzare e farsi
94+
influenzare dagli altri.
9495

9596
---
9697

9798
## Movimento del pedone cognitivo
9899

99-
I movimenti del pedone cognitivo in Alchemist seguono i comportamenti di steering introdotti da Reynolds.
100-
Hanno la funzione di muovere in maniera autonoma e realistica gli agenti sui quali non si possiede controllo.
101-
I comportamenti di steering sono basati sulla semplice formula:
100+
* I movimenti del pedone cognitivo in Alchemist seguono i comportamenti di steering introdotti da Reynolds.
101+
* Hanno la funzione di muovere in maniera autonoma e realistica gli agenti sui quali non
102+
si possiede controllo.
103+
104+
* I comportamenti di steering sono basati sulla semplice formula:
102105

103106
steering = desired_velocity - current_velocity
104107

105108
---
106109

107-
# Modello di mappa mentale per l'orientamento dei pedoni cognitivi
110+
# Modello di mappa mentale per l'orientamento del pedone cognitivo
108111

109112
---
110113

114+
## Mappa mentale del pedone cognitivo
115+
116+
* Struttura che modella la conoscenza spaziale di ciascun pedone, composta di:
117+
* **oggetti**: costituiscono tipicamente dei punti di riferimento per il pedone
118+
* **relazioni spaziali**: connessioni dirette od indirette tra gli oggetti
119+
120+
* Gli oggetti prendono il nome di **landmarks** e assieme alle relazioni spaziali costituiscono gli
121+
elementi fondamentali per l'orientamento.
122+
123+
111124
## Grafo dell'ambiente
112-
## Pedoni con capacità di orientamento
113-
## Comportamento dei pedoni
125+
126+
* L'ambiente viene modellato mediante un grafo di navigazione G=(V,E)
127+
* **V**: poligoni convessi rappresentanti le *walkable areas*
128+
* **E**: rappresentano le connessioni tra aree
129+
---
130+
131+
# Mappa mentale
132+
133+
![cognitive map](/images/cognitive_map.png)
134+
135+
---
136+
137+
# Grafo dell'ambiente
138+
139+
![navigation graph](/images/navigation-graph.jpeg)
114140

115141
---
116142

@@ -119,9 +145,46 @@ steering = desired_velocity - current_velocity
119145
---
120146

121147
## Il modello HiDAC
148+
Modello a forze sociali di riferimento (Pelechano et al.) .
149+
150+
* Considerazioni:
151+
152+
* Ogni pedone desidera muoversi con una certa velocità in una determinata direzione
153+
* Nel compiere questo spostamento vuole mantenere una certa distanza dai muri e dagli altri pedoni
154+
155+
* HiDAC prevede:
156+
157+
* Uno strato di alto livello, equivalente al modello cognitivo introdotto in Alchemist,
158+
che individua il prossimo punto che si vuole raggiungere
159+
160+
* Uno strato di basso livello che aggiusta il punto d'interesse sulla base di vincoli ed interazioni
161+
di natura fisica.
162+
163+
---
164+
122165
## Forze di evitamento e di repulsione
166+
167+
* La **forza di evitamento** è una forza tangenziale con lo scopo di curvare la traiettoria dei pedoni per
168+
evitare collisioni tra essi.
169+
170+
![avoidance](/images/avoidance_force.jpeg)
171+
172+
* La **forza di repulsione** entra in gioco quando un pedone si vede occupare la sua area di comfort da un
173+
altro pedone
174+
175+
---
176+
123177
## Cadute e spinte
124178

179+
* E' possibile far emergere comportamenti di spinte attribuendo soglie di spazio interpersonale differenti
180+
a ciascun pedone.
181+
182+
* La caduta di un pedone si verifica quando la risultante delle forze di repulsione che riceve è
183+
sufficientemente grande da fargli perdere l'equilibrio (es. il modulo della forza supera il modulo della velocità
184+
in corsa del pedone)
185+
186+
![pushing behavior](/images/pushing_behavior.jpeg)
187+
125188
---
126189

127190
# Simulazione
@@ -131,8 +194,24 @@ steering = desired_velocity - current_velocity
131194

132195
## Descrizione
133196

197+
* In una riproduzione di Piazza San Carlo sono stati posizionati:
198+
* oltre 40,000 nodi cognitivi di eta e generi diversi.
199+
* una zona di pericolo nel punto si presumibilmente ha avuto origine l'isteria di massa.
200+
201+
---
202+
203+
## Simulazione
204+
205+
{{< youtube owrbB-F12oQ >}}
206+
134207
---
135208

136209
## Risultati
210+
Una volta avviata la simulazione è possibile osservare:
211+
212+
* come il panico di diffonda sulla folla per via del contagio sociale.
213+
* I pedoni che hanno avuto esperienza diretta con il pericolo fuggono spingendo coloro che non hanno ancora visto nulla.
214+
* L'onda, simile a quella osservata nei filmati che ritraggono la tragedia realmente accaduta,
215+
derivante dalle spinte dei pedoni in fuga.
137216

138217
---

static/images/avoidance_force.jpeg

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static/images/cognitive_map.png

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static/images/direction.jpeg

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