Προσομοίωση ανθρώπινης κινητικότητας για εφαρμογές πληθοπορισμού
Authors: Μιχαλίτση-Ψαρρού Αριάδνη 
Published: August 2022

Τις τελευταίες δεκαετίες η έντονη ανάπτυξη στον τομέα των φορητών υπολογιστών και των κινητών συσκευών, συμπεριλαμβανομένων των δεκτών GPS και των καμερών, άνοιξαν νέες δυνατότητες επικοινωνίας και αλληλεπίδρασης. Παράλληλα, η εμφάνιση πλατφορμών κοινωνικής δικτύωσης επέτρεψε την ανταλλαγή πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο, οδηγώντας στην εμφάνιση νέων εφαρμογών που βασίζονται στη συλλογή δεδομένων από τους χρήστες με στόχο την επίλυση πραγματικών προβλημάτων. Η συμμετοχή των πολιτών στην επίλυση προβλημάτων στην πραγματική ζωή δεν είναι νέα ιδέα. Ο όρος πληθοπορισμός (crowdsourcing) δημιουργήθηκε το 2005 για να περιγράψει τέτοιες περιπτώσεις όπου μια δραστηριότητα ανατίθεται σε εξωτερικούς συνεργάτες, συνήθως μέσω του διαδικτύου. Οι άνθρωποι μπορούν να μετακινούνται, να παρατηρούν και να επεξεργάζονται τις πληροφορίες που συλλέγουν με βάση την αντίληψη και νοημοσύνη τους. Αυτές τις δυνατότητες εκμεταλλεύονται συγκεκριμένες εφαρμογές πληθοπορισμού που χρησιμοποιούν την τεχνολογία των έξυπνων κινητών συσκευών για την αξιοποίηση της συλλογικής νοημοσύνης των πολιτών με στόχο να παρέχουν αναβαθμισμένη επίγνωση ενός χώρου και μιας κατάστασης (situational awareness) που μηχανές δεν μπορούν να προσφέρουν από μόνες τους. Ωστόσο, τέτοιες εφαρμογές εξαρτώνται εγγενώς από την εμπλοκή τουλάχιστον ενός ελάχιστου αριθμού ανθρώπων ώστε να μπορούν να προσφέρουν ικανοποιητικά αποτελέσματα. Αυτός ο ελάχιστος αριθμός χρηστών που συχνά συναντάται με τον όρο «κρίσιμη μάζα», δεν είναι εύκολο να οριστεί, ούτε να ποσοτικοποιηθεί η σχέση μεταξύ του μεγέθους της βάσης των χρηστών και της αποτελεσματικότητας της εφαρμογής. Δεν είναι σαφές συνεπώς ποιο κατώφλι για τον αριθμό των χρηστών θα καθιστούσε την εφαρμογή «αποτελεσματική». Στο πλαίσιο αυτό, η παρούσα διατριβή παρουσιάζει μια μεθοδολογία για την αντιμετώπιση αυτής της πρόκλησης αξιοποιώντας τεχνολογίες ανάλυσης δεδομένων και προσομοίωσης, εστιάζοντας σε εφαρμογές χωρικού πληθοπορισμού (spatial crowdsourcing). Ο χωρικός πληθοπορισμός επικεντρώνεται σε συγκεκριμένες τοποθεσίες ανίχνευσης, με την έννοια ότι οι συμμετέχοντες θα πρέπει να βρίσκονται οι ίδιοι σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία για να συνεισφέρουν. Συγκεκριμένα η διατριβή εστιάζει: α) Στη συμβολή τεχνικών ανάλυσης ανθρώπινης κινητικότητας στην κατανόηση και τη μοντελοποίηση με ρεαλιστικό τρόπο του τρόπου κίνησης των πολιτών σε περιβάλλον πόλης. β) Στη συμβολή της ανάπτυξης ενός ρεαλιστικού περιβάλλοντος προσομοίωσης μιας πόλης και της κινητικότητας των πολιτών της στην εκτίμηση του αριθμού των χρηστών που χρειάζεται μια εφαρμογή που αξιοποιεί τους πολίτες και την τοποθεσία τους για την επίτευξη κάποιου στόχου. Η μοντελοποίηση και το περιβάλλον προσομοίωσης δοκιμάζονται στο πλαίσιο της διατριβής σε ένα συγκεκριμένο πρόβλημα, την αναζήτηση χαμένων παιδιών με τη συμμετοχή πολιτών που ενημερώνονται για την εξαφάνιση μέσω κατάλληλα αναπτυγμένης εφαρμογής για κινητά τηλέφωνα. Παράλληλα, για τις ανάγκες του πειράματος, η προσομοίωση εκτελείται για την Αθήνα. Οι παράμετροι του συστήματος προσαρμόζονται αξιοποιώντας συνδυαστικά στατιστικά στοιχεία και εμπειρικά δεδομένα που έχουν συλλεχθεί από πύργους κινητής τηλεφωνίας και δέκτες GPS από τα κινητά τηλέφωνα συμμετεχόντων. Ως αποτέλεσμα των παραπάνω, αναδεικνύεται η αξία του παραπάνω εύκολα προσαρμόσιμου περιβάλλοντος προσομοίωσης ως ένα πρωτότυπο για την εξέταση της αποτελεσματικότητας εφαρμογών χωρικού πληθοπορισμού (spatial crowdsourcing), όπως αυτή αντανακλάται από τον αριθμό των χρηστών της. Αξιοποιώντας τα αποτελέσματα των πειραμάτων προσομοίωσης, μελετάται, επίσης, η οριακή χρησιμότητα νέων χρηστών της εφαρμογής για την κατά το δυνατόν σωστότερη στοχοθεσία προωθητικών εκστρατειών (promotion campaigns) προκειμένου να μεγιστοποιηθεί ο αντίκτυπος μιας επένδυσης. Ως κατακλείδα, η διατριβή στοχεύει να παρουσιάσει το πλαίσιο για τη δημιουργία του κατά περίπτωση ψηφιακού διδύμου ενός πραγματικού αστικού σεναρίου και έχει σχεδιαστεί για να προσαρμόζεται εύκολα και να υποστηρίζει αποφάσεις σχετικά με τη στόχευση της ανάπτυξης εφαρμογών χωρικού πληθοπορισμού.