picture credit: upi
Mathematics can save lives at sea
জাহাজ ও বিমান দুর্ঘটনার কারণে প্রতি বছর কয়েকশো মানুষ সমুদ্রে মারা যায়। জরুরী দলগুলি জলের মধ্যে তাদের উদ্ধার করতে খুব কম সময় দেয় কারণ ছয় ঘন্টা পরে জীবিত একজন ব্যক্তির সন্ধান পাওয়ার সম্ভাবনা কম। জোয়ার ও চ্যালেঞ্জিং আবহাওয়ার বাইরেও অস্থিতিশীল উপকূলীয় স্রোতগুলি প্রায়ই অনুসন্ধান এবং উদ্ধার কাজকে অত্যন্ত কঠিন করে তোলে।

ETH জুরিখের ননলাইনার ডায়নামিক্সের অধ্যাপক জর্জ হ্যালারের নেতৃত্বে একটি আন্তর্জাতিক গবেষণা দল দ্বারা উপকূলীয় প্রবাহ সম্পর্কে নতুন অন্তর্দৃষ্টি বর্তমানে ব্যবহৃত অনুসন্ধান এবং উদ্ধার কৌশল বাড়ানোর প্রতিশ্রুতি দিয়েছে। গতিশীল সিস্টেম তত্ত্ব এবং সমুদ্রের উপাত্তগুলি থেকে সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করে, দলটি পূর্বে অনুমান করার জন্য একটি অ্যালগরিদম তৈরি করেছে যেখানে জলে ভাসমান বস্তু এবং লোকেরা প্রবাহিত হবে। 

সম্প্রতি নেচার কমিউনিকেশনসে প্রকাশিত একটি গবেষণার প্রথম লেখক ইটিএইচ-র প্রাক্তন পিএইচডি-র ছাত্র এবং এখন হার্ভার্ডে পোস্টডক্টোরাল ফেলো মাতটিয়া সের্রা বলেছেন, "আমাদের কাজ জীবন বাঁচানোর সুস্পষ্ট সম্ভাবনা রয়েছে।"

লুকানো ফাঁদগুলি নিখোঁজ ব্যক্তিদের দিকে নিয়ে যায়

সমুদ্রের আজকের উদ্ধার অভিযানে সমুদ্রের গতিশীলতা এবং আবহাওয়ার পূর্বাভাসের বিস্তৃত মডেলগুলি প্রবাহমান বস্তুর পথের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়। দ্রুত পরিবর্তিত উপকূলীয় জলের ক্ষেত্রে, তবে অনিশ্চিত পরিমিতি এবং হারিয়ে যাওয়া ডেটার কারণে এই জাতীয় পূর্বাভাসগুলি প্রায়ই সঠিক নয়। ফলস্বরূপ, কোনও অনুসন্ধান ভুল জায়গায় চালু হতে পারে, ফলে মূল্যবান সময় হারাতে পারে।

হ্যালারের গবেষণা দলটি গাণিতিক ফলাফল অর্জন করে ভবিষ্যদ্বাণী করে যে সমুদ্রের তলদেশে ভাসমান বস্তুগুলি কয়েকটি বিশেষ বক্ররেখার সাথে জড়ো হয় যাকে তারা ট্রান্সিয়েন্ট আকর্ষক প্রোফাইল (টিআরপি) বলে। এই বক্ররেখাগুলি খালি চোখে অদৃশ্য, তবে ETH টিম দ্বারা বিকাশমান সাম্প্রতিক গণিত পদ্ধতি ব্যবহার করে তাত্ক্ষণিক সমুদ্রের পৃষ্ঠের বর্তমান তথ্য থেকে আহরণ এবং ট্র্যাক করা যেতে পারে। এটি অনুসন্ধানের পথগুলির দ্রুত এবং সুনির্দিষ্ট পরিকল্পনা সক্ষম করে যা দুর্ঘটনার সময় এবং স্থানে অনিশ্চয়তার প্রতি কম সংবেদনশীল।

উদ্ধারকারীদের জন্য একটি নতুন সরঞ্জাম

উডস হোল ওশানোগ্রাফিক ইনস্টিটিউট এবং ইউএস কোস্ট গার্ডের একটি দল এমআইটির বিভাগীয় মেকানিকাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের একটি দলের সহযোগিতায়, ইটিএইচ দলটি তাদের নতুন, টিআরপি-ভিত্তিক অনুসন্ধান অ্যালগরিদমকে উত্তরের কাছে মার্থার কাছে দুটি পৃথক মহাসাগর পরীক্ষায় পরীক্ষা করেছে- মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের পূর্ব উপকূল কোস্টগার্ডের কাছে উপলব্ধ একই রিয়েল-টাইম ডেটা থেকে কাজ করে, দলটি রিয়েল টাইমে এই অঞ্চলে সফলভাবে টিআরপিগুলি সনাক্ত করেছে। তারা দেখতে পেল যে জলের মধ্যে ফেলে দেওয়া বোয় এবং ম্যানিকিনগুলি প্রকৃতপক্ষে দ্রুত এই  বাঁকগুলির সাথে জড়ো হয়েছে। হ্যালার বলেছেন "এই প্রকল্পে পরীক্ষিত বেশ কয়েকটি প্রতিদ্বন্দ্বী পদ্ধতির মধ্যে, এটি ছিল একমাত্র অ্যালগরিদম যা নিয়মিতভাবে পরিস্থিতিটিতে কাজ করে।" 

সের্রা বলেছেন, "আমাদের ফলাফলগুলি দ্রুত প্রাপ্ত হয়েছে, ব্যাখ্যা করা সহজ এবং বাস্তবায়নের পক্ষে সস্তা"। তিনি আরও বলেছেন যে, তারা যে পদ্ধতিটি বিকশিত করেছে তাতে তেল ছড়িয়ে পড়ার  পূর্বাভাস দেওয়ারও সম্ভাবনা রয়েছে। গবেষণা গ্রুপটির পরবর্তী পরিকল্পনাটি হ'ল অন্যান্য সমুদ্র অঞ্চলেও তাদের নতুন ভবিষ্যদ্বাণী সরঞ্জাম পরীক্ষা করা। হ্যালার বলেছেন, "আমাদের আশা এই পদ্ধতিটি কোস্ট গার্ডদের টুলকিটের স্ট্যান্ডার্ড অংশে পরিণত হবে।"