Математика поможет контролировать состояние алкогольного опьянения

Ученые из Университета штата Огайо использовали математические модели, чтобы объяснить факторы, влияющие на употребление алкоголя. Исследование опубликовано в журнале IEEE Transactions on Cybernetics. Кратко с ним можно ознакомиться на сайте университета.

Ученые собирали данные о потреблении алкоголя среди студентов штата Огайо на протяжении десяти лет. Они обнаружили, что на вечеринках и в барах студенты пили, пока не достигали определенного уровня алкогольного опьянения. Затем молодые люди регулировали темпы потребления алкоголя, чтобы оставаться на этом уровне: например, не опрокидывали рюмку залпом, а медленно потягивали спиртное через трубочку или вообще переходили на безалкогольные напитки.

«То, как студенты принимали решение об употреблении алкоголя, напоминало работу пропорционально-интегрально-дифференцирующего (ПИД) регулятора, который измеряет, насколько далеко система сдвинулась с изначально заданного пункта, и регулирует ее соответствующим образом», — отметил автор исследования Джон Клэпп. Аналогичным образом работает круиз-контроль на автомобиле. Круиз-контроль — устройство, поддерживающее постоянную скорость автомобиля, автоматически прибавляя газ при снижении скорости движения и уменьшая при ее увеличении.

Исследователи предложили 1500 студентам выполнить тест на определение содержания алкоголя в крови. Для этого им нужно было просто выдохнуть воздух. В начале вечеринки ученые спрашивали у студентов о том, сколько они собираются выпить. Затем молодые люди несколько раз выполняли тест на определение содержания алкоголя в крови в течение последующих нескольких часов.

Для ученых схожесть употребления алкоголя с работой ПИД регулятора означает, что они смогут применять новые типы уравнений, чтобы лучше отслеживать факторы, определяющие поведение пьющих. Чтобы продвинуть свое исследование в этом направлении, ученые собираются надевать группе студентов специальные браслеты.

В течение двух недель эти устройства будут отслеживать, куда студенты ходят, когда встают и ложатся спать, как занимаются спортом и, наконец, когда и в каком количестве употребляют алкоголь.

«Мы отследим до пять тысяч переменных (на человека) и, вдобавок к этому, социальные контакты между людьми. Мы получим очень насыщенный массив данных и будем изучать его как сложную систему», — отмечает Клэпп. Конечная цель работы — создание мобильного приложения, которое будет оповещать пьющего о необходимости остановиться.