Математики предложили естественное определение города

Уточнение границ Чикаго, Нью-Йорка и Сан-Франциско с увеличением количества геолокационных точек
Изображение: Bin Jiang,Yufan Miao

Ученые из шведского Университета в Евле предложили использовать для определения города специальный алгоритм, опирающийся на данные геолокационных сервисов. По словам авторов, такой метод очень хорошо отражает границы города и их динамику. Исследование выложено в виде препринта в архиве Корнельского Университета, кратко о нем пишет блог издания Technology Review.

Исследование основано на данных (не работающей сейчас) геолокационной социальной сети Brightkite, в которой пользователи могли указывать свое место проживания, чтобы найти потенциальных друзей среди соседей. Данные, которые использовали ученые, охватывали период с 2008 по 2010 годы и содержали около трех миллионов точек на территории США.

Алгоритм отыскивал города следующим образом. Карта разбивалась на треугольники, образованные ближайшими геолокационными точками. Затем рассчитывалась средняя площадь всех треугольников, и те треугольники, площадь которых была меньше среднего значения, закрашивалась. Именно совокупность таких треугольников алгоритм считал «естественным городом».

По словам авторов, такой метод позволяет эффективно следить за ростом и изменением урбанизированных зон. «Сложно сказать, почему эта процедура работает так хорошо, но наблюдаемая картина эффективно отражает эволюцию реальных городов» — пишут ученые в заключительной части статьи. Наблюдение за двухлетним изменением карты разбиения показало, что граница «естественных городов» постепенно усложнялась, в результате чего такие зоны напоминали фрактал, — что также, по мнению авторов, приближает такие зоны к настоящим городам.

Ученые ранее уже неоднократно пытались использовать данные геолокационных сервисов и логи мобильных операторов для изучения городов. Так, в 2012 году исследователи смогли показать строгую зависимость темпа жизни (как характеристики социального графа) в городе от числа проживающих в нем людей.