En matematisk guide til verdens mest levende byer


De fleste kan tenke på en by som Paris eller Tokyo som en unik enhet, med et tegn som er forskjellig fra andre metropoler. Men store byer, byer og enda mindre landsbyer deler også felles formål: de streber etter å gi et godt sted å bo. Byplanleggere prøver å finne en måte å bringe matematisk strenghet på, for å analysere hvor godt en by oppnår dette universelle målet. Professor o

De fleste kan tenke på en by som Paris eller Tokyo som en unik enhet, med et tegn som er forskjellig fra andre metropoler. Men store byer, byer og enda mindre landsbyer deler også felles formål: de streber etter å gi et godt sted å bo. Byplanleggere prøver å finne en måte å bringe matematisk strenghet på, for å analysere hvor godt en by oppnår dette universelle målet.

Professor og teoretisk fysiker Luis Bettencourt sluttet seg sammen med sine kolleger på Santa Fe Institute og nylig publisert en teori som tyder på at byer, byer og landsbyer er mer like forskjellige. Han observerte statistiske trender over tettsteder verden over - hvordan størrelse, geografisk plassering, rikdom og andre tiltak varierer - og identifiseres universelle komponenter som er integrert i en bys suksess. Bettencourt har forsøkt å syntetisere disse komponentene i en matematisk formel som skal kvantifisere hvor vellykket en by eller by egentlig er. Skaffet Bettencourt om hva som gjør byene vellykkede og hvordan en mer formalisert matematisk tilnærming til urbanisering kan brukes til å diagnostisere og forbedre sliterende byer .

[ Et redigert transkripsjon av intervjuet følger. ]

Hva var din tilnærming til å identifisere universelle mønstre fra en by til den neste?

Det tok lang tid. Vårt team her på Santa Fe Institute er generelt interessert i komplekse systemer. Jeg har alltid vært interessert i byer. Jeg vokste opp i Lisboa og bodde i London, og jeg elsker bare å prøve å forstå hvordan i helvete vi lager alle disse fantastiske tingene som vi ser i vårt samfunn. Hvor går det galt, og hvordan kan vi gjøre det bedre? I hovedsak har vi sett på hvert dataskrot som vi finner de siste 10 årene, ikke bare i Vesten, men også i Japan. Så flyttet vi til Kina og Brasil.

Hva bidrar funnene til vår nåværende forståelse av byer?

Mange måter vi har sett på byer i fortiden har vært gjennom analogier med andre komplekse systemer, som for eksempel organismer. Hva dette papiret forsøker å gjøre er å skape et skift i perspektiv fra hvilke byer som ser ut og beskrive og formalisere en bys funksjon. Å forsøke å skifte dette perspektivet skaper en ny oversikt over byer og gir oss mulighet til å si hvilke byer som er. Vår konklusjon er at byer er en slags sosial reaktor; de eksisterer for å løse problemet med å sette masse sosialiserende mennesker sammen og koordinere dem i rom og tid på en åpen og bærekraftig måte.

Hva gjør en by vellykket?

Du vil ha en balanse mellom interaktivitet og kostnaden for å skape disse samspillet, og det er hva denne formelen handler om. Den balansen er hva som definerer en by som fungerer bra og kan oppnås for byer av enhver størrelse. Selv om folk slags visste at dette papiret gir oss mulighet til å formalisere det og sette alle disse tingene i samme ligning for første gang.

Betyr mer sosial samhandling nødvendigvis at en by vil bli mer vellykket? Eller kan sosial interaksjon noen ganger være en dårlig ting?

Noen interaksjoner gjør at du vil være i en by, som utveksling av innovative ideer. Men andre kan avskrekke folk fra byer. Sosiale interaksjoner må gi deg en generell fordel for at byer skal eksistere. Du må ta de fordelaktige sosiale interaksjonene, som tiltak av innovasjon og kreativitet, og trekke ned de negative samspillene, som vold eller kriminalitet. Du må også trekke prisen av disse fordelaktige samhandlingene, som transport. Når du trekker den prisen, gir det forholdene for at byen skal eksistere i denne balansen mellom å skape verdier gjennom samhandlinger og betale prisen for den verdien.

Hvilke byer gjør det akkurat i øyeblikket, og hvilke byer er mindre vellykkede?

De fleste byer gjør det ganske bra, men noen byer skaper mer interaktivitet enn andre. For eksempel, ifølge formelen, gjør New York City og Chicago begge litt bedre enn LA, som er litt mer spredt ut og har en høyere kostnad for samhandling.

Du har også byer som er svært tette, som Mumbai, men svært vanskelig å reise på tvers på grunn av dårlig infrastruktur eller trafikkbelastning. Dette gjør det svært vanskelig å ha interaksjoner i hele byene. Deretter har du oppløste byer. Disse byene blir så fortynnet at det vil koste mye energi å bevege seg rundt og fremme samspill. Ingen av disse skjemaene er bra.

Kan du gi et eksempel på hvordan denne formaliserte forståelsen av en bys funksjon kan forbedre byer som mangler fordelaktig sosial samhandling?

Detroit er en by som falt fra hverandre som et inneholdt sosialt nettverk og på en eller annen måte rekonstituert seg i forstedene. Mye av sitt forfall skjedde fordi byen skilt sosialt og romlig i 60-årene. Byen Detroit var et fantastisk rik og levende kulturhus, men folk begynte å flytte til forstedene da bilene ble tilgjengelige. Det forlot byen med mindre inntekter, noe som førte til en reduksjon av tjenestene, noe som førte til at flere mennesker forlot og derfor en ond syklus av mennesker som forlot sentrum og tjenester ble fjernet. På en eller annen måte har de for mye plass [i forstedene]. Det er dyrt for folk å flytte rundt i Detroit og innse aktivitet som fører til urbane vitalitet.

Konsentrerende befolkninger i enkelte deler av byen kan fremme sosiale interaksjoner og tjenester til lavere kostnader. Detroit representerer en tynning av den sosiale strukturen, en tynning av dens tetthet og plass som på en eller annen måte må rekonstitueres på en annen måte sosialt og på en måte som vi kan yte tjenester svært effektivt for å påbegynne sosiale interaksjoner.

Du nevner at formelen din ikke tar hensyn til sosioøkonomisk forskjell i en by. Er dette viktig for en bys effektivitet?

Vi begynner nå å se på nabolag i byer og se hvordan de varierer. Byområder er ekstremt heterogene: det er rike og fattige nabolag, nabolag som handler mer om å handle, andre som er boliger, andre er mer industrielle. Folk organiserer seg i en by på måter som har å gjøre med disse og andre ting, som vold og segregering. En by som fungerer godt overvinter disse hindringene for å etablere tilkobling. Det faktum at du kan ha økonomiske og samfunnsmessige forhold til folk som er svært forskjellige fra deg, er det som gjør en by til å fungere godt.

Byene er heterogene av naturen; de handler om å kombinere ulike naturer og funksjoner for å skape noe mer forseggjort og interessant. Å fange det matematisk og formelt er fortsatt en utfordring, men dataene kommer dit. Å oppnå forståelse og syntese av det er fortsatt noe vi jobber med, og det vi håper å gjøre i fremtiden, men det er fortsatt et pågående arbeid.