Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Andet

Kan intuitivt bygningsdesign hjælpe med at stoppe en aktiv skydespiller?

En forbedret version af et af de virtuelle miljøer skabt af USC-forskere. Kredit:Runhe Chu

Burçin Becerik-Gerber var netop vendt tilbage til sit hotelværelse i London, da hun fik telefonsvarerne fra sine sønners L.A. folkeskole. Den første besked annoncerede en nødlåsning; der var en trussel i skolen.

Mens hun lyttede til rækken af ​​voicemails, Becerik-Gerber følte, at timer var gået. Så langt væk fra hendes sønner, hun følte sig hjælpeløs. Den sidste besked delte, at hændelsen var løst, og forældre kunne hente deres børn, men hun kæmpede stadig for at finde lindring.

Da Becerik-Gerber vendte hjem, hun spekulerede på, hvad hun kunne gøre for at ændre tingene. Hvordan kunne professoren ved USC Viterbi School of Engineering bruge sin ekspertise – i intelligente bygninger, der reagerer på mennesker – til at hjælpe med at gøre studerende som hendes sønner mere sikre?

"Bare fordi du ikke kan gøre alt, " hun sagde, "det betyder ikke, at du ikke skal gøre noget."

I et forsøg på at hjælpe med at afbøde den voksende epidemi af masseskyderier, hun begyndte at tænke ikke fra våbens perspektiv, men fra bygningers perspektiv. "Jeg kender bygninger meget godt, og hvordan de er designet og drevet. Ud fra hvad jeg ved, hvordan kan jeg hjælpe?" spurgte hun sig selv.

Becerik-Gerber samarbejdede med Gale Lucas, hendes medstifter af USC Viterbis Center for Intelligente Miljøer, og Erroll Southers, en professor i praksis i national sikkerhed og hjemland ved USC Price School of Public Policy. Sammen, de besvarede flere spørgsmål, inklusive den vigtigste:Hvis bygningssikkerhed mest fokuserer på at holde dårlige aktører ude, hvad gør man, hvis en dårlig skuespiller kommer ind?

Brug af virtual reality til at designe mod aktive skydespil

"Skoleskytter, efter min mening, er ikke opportunister, " sagde sønderjyder, direktør for USC's Safe Communities Institute samt en tidligere vicedirektør i California Office of Homeland Security og FBI specialagent. "De går ikke ned ad gaden og siger:"Jeg tror, ​​jeg vil ramme dette sted."

Ifølge Southers, den person, der kommer for at gøre skade, er ofte en, der ved, hvordan man får adgang til den pågældende bygning. Holdet af forskere besluttede, at det var vigtigt at se på, hvordan beboere i bygninger kunne være mere sikre inde i de rum, de oftest opholder sig.

"Da jeg kom til projektet, det var med spørgsmålet:Kan vi designe et rum, der i sagens natur gør en person mere sikker, med næsten ingen træning overhovedet? Med andre ord, intuitiv, " han sagde.

Lucas, en forskningsassistent professor i USC Viterbis Department of Computer Science og USC Institute for Creative Technologies, kom til projektet ikke kun med håbet om at arbejde hen imod sikrere bygninger og samfund, men også for at forstå, hvordan virtual reality kunne bruges som et værktøj til at fuldføre forskning, der ellers ville være dyrt, kompliceret og følelsesmæssigt belastende.

"I samfundsvidenskabelig forskning, vi skal passe på med at studere ting, der er vigtige at forstå i verden, men gør det på en måde, så vi passer bedst på vores deltagere, " sagde hun. "Jeg synes, dette projekt er et godt casestudie for, hvordan virtual reality kan gøre det muligt for forskere at studere på en etisk måde, som vi ellers ikke ville være i stand til at udforske eller simulere."

Holdet af forskere sammensatte et forslag - som blev finansieret af National Science Foundation i august 2018 - til at designe et virtuelt miljø, som de kunne bruge til at studere indflydelsen af ​​bygningsdesign og -drift på beboernes adfærd og sikkerhed ved at modellere forskellige designmuligheder og simulering af aktive skyttehændelser.

Test af virtuelle skoler og kontorer for sikkerhed

En af de største udfordringer for dette projekt var at bestemme, hvilke typer bygninger der skulle bruges. En FBI-undersøgelse, der undersøgte hændelser med aktive skytter mellem 2000 og 2013, viste, at 70 % af disse hændelser fandt sted i skoler eller virksomheder. Begyndende med disse to steder, holdet kæmpede med spørgsmål om design. Funktion for funktion, de fokuserede de foreløbige designs på at skabe en skole og et kontor, der var repræsentative for en gennemsnitlig skole eller kontor i Amerika.

Holdet arbejder sammen med Runhe Zhu - en doktorand ved USC Viterbi, overvåget af Becerik-Gerber, som har dobbelt hovedfag i civilingeniør og datalogi - at skabe fire virtuelle miljøer. De to "almindelige" layouts og to "forbedrede" versioner er designet til at teste sikkerhedsanbefalinger fra føderale agenturer, der blev valideret af fokusgrupper, herunder sikkerhedsdesignere, bygningsingeniører, retshåndhævende og sikkerhedspersonale. Disse anbefalinger omfattede forskellige adgangsniveauer, matteret glas, forskellige niveauer af sigtelinje, inklusion eller eliminering af skjulesteder, forskellige antal og placeringer af udgange, og forskudte døråbninger, for at nævne et par stykker.

Kontor- og skoledesignet blev modelleret til at være det samme med hensyn til form og generel indretning, med væsentlige forskelle som følge af rummenes formål:Kontorbygningerne havde sengebåse og åbne arealer, mens elevpladserne havde flere klasseværelser. Det var vigtigt at holde bygningens layout ens, Becerik-Gerber sagde, ved at sikre, at undersøgelsesdeltagernes svar kunne korreleres til forskelle i bygningens sociale sammenhænge og ikke forskelle i deres layout.

Becerik-Gerber mener, at denne model også kunne fungere til andre nødscenarier som brande.

"Det er her, dynamikken kommer i spil, " sagde hun. "Hvordan kan en bygning tilpasse sig disse begivenheder? Kan det låse skytten inde i en del af bygningen eller eliminere luftstrømmen til en del af rummet i tilfælde af et kemisk eller biologisk angreb?"

På samme tid, forskerne håber at kunne studere, hvordan kendskab til en bygning kan ændre, hvordan individer reagerer i en aktiv skydesituation. Til denne ende, deltagere vil blive sat gennem begge miljøer i tilfældig rækkefølge.

"Den vigtigste anbefaling er skjul, løb, kæmpe. Hvor meget ændrer disse beslutninger sig gennem bygningens design, og hvordan påvirker kendskab til bygningsdesignet den enkeltes beslutningstagning?" sagde Becerik-Gerber.

Ny, sikrere bygningsdesign kan bremse eller endda stoppe aktive skytter

Southers antyder, at denne fortrolighed sandsynligvis vil øge en persons evne til at reagere på aktive skydehændelser - og andre nødsituationer som jordskælv og brande.

"Uanset hvad du har øvet eller kørt igennem i dit hoved, er det, du vil som standard i tilfælde af en nødsituation, sagde han. Samtidig, han håber, at det virtuelle miljø også vil hjælpe med at identificere design, der er så intuitivt, selv personer, der er nye i rummet, kan drage fordel af dem til at holde dem sikre.

I de kommende måneder, forskerne vil hente over 200 lærere og kontormedarbejdere fra den virkelige verden til at gå gennem virtual reality-miljøet. Brug af løbebånd, disse personer vil bevæge sig gennem skolen og kontorlokalerne med det mål at komme væk fra den aktive skytte. Teamet sigter mod at have et foreløbigt sæt af data og analyser at dele i foråret 2020.

Virtual reality-miljøer bliver i øjeblikket brugt af retshåndhævelses- og sikkerhedsembedsmænd til træningsformål. Der blev registreret 317 masseskyderier i 2018 i USA, ifølge Gun Violence Archive. Miljøer som dem skabt af Becerik-Gerber, Lucas og Southers kunne være vigtige for at bekæmpe dødsfald som følge af sådan vold, samt potentielt forhindre hændelser i første omgang.

Southers håber, at denne type forskning kan bane vejen for nye standarder for bygninger:"I en perfekt verden, vi kunne skabe og certificere sikkerhedsstandarder baseret på data indsamlet fra disse typer moduler. At bruge VR til at teste designfunktioner, før de implementeres, er mere effektivt med hensyn til omkostninger og beskyttelse."


Varme artikler