导读 能源部橡树岭国家实验室与山姆休斯顿州立大学和芝加哥大学的合作者开发的新数学模型可以帮助指导改变贫困城市社区的布局，以最小的干扰和成

能源部橡树岭国家实验室与山姆休斯顿州立大学和芝加哥大学的合作者开发的新数学模型可以帮助指导改变贫困城市社区的布局，以最小的干扰和成本改善资源获取。

研究人员建立了一种新颖的方法来数学分析贫困和非正式开发的城市社区，揭示未规划区域与为基本人类必需品提供资源的基础设施之间的障碍。在他们发表在Science Advances 上的论文中，他们使用卫星图像和市政数据开发了数学算法，揭示了贫民窟和规划中的社区根本不同。

他们的模型清晰地识别缠身市区的非正式安排和正式结构之间的区别的城市街区。在两个案例研究中，研究人员使用真实世界的数据表明，一些未规划社区的物理布局不允许下水道、道路或水管空间。

目前全世界估计有 40 亿人居住在城市地区，其中约有 10 亿人居住在贫民窟。由于卫生、卫生和紧急服务的基础设施不足，这些地区在快速城市化之后正成为人道主义和可持续性问题。ORNL Liane Russell 研究员和主要作者 Christa Brelsford 认为，这项研究可以改变贫民窟的未来。

“对我来说，这项研究是一个从新的、令人兴奋的数学角度看待城市的机会，”布雷斯福德说。“通过将这些工具交到当地社区组织和居民手中，无障碍基础设施的努力使居民能够对他们的社区和社区做出决定。”

她补充说：“从人权的角度来看，我们为改善生活所能做的任何事情都对世界有益，也有利于的，因为基本需求得到满足的人越多，我们就越安全。”

尽管服务不足的社区是第一个应用，但研究人员的算法提供了一种描述所有城市的数学方法。该团队使用一种基于地点之间的连接的新型拓扑技术来表征首次出现的贫民窟，而不是传统的几何方法。

“通过了解基本拓扑结构——居住地和工作地点与城市基础设施网络之间的关系——我们可以确定城市的某些部分仍然只是初期连接，”合著者、芝加哥大学曼苏托城市创新研究所所长 Luís Bettencourt 说。 .

他补充说：“这是一种可以在最小干扰下绘制、测量和解决的情况，以创建新的以人为本的城市规划解决方案和具有历史和特征的城市。”