Математическая модель помогает рейнджерам защищать национальные парки при ограниченном бюджете

Математика может помочь сократить браконьерство и незаконные вырубки в национальных парках, выяснили исследователи.

Команда прикладных математиков, включая Дэвида Арнольда из Университета Маккуори, разработала алгоритм, который прогнозирует, какие районы внутри границ парка представляют наибольшие возможности для преступников — и как рейнджеры могут наиболее эффективно с ними бороться.

«Браконьерство и незаконная вырубка лесов представляют серьезную угрозу для биоразнообразия во всем мире», — объясняет Арнольд.

«По оценкам, в Африке ежегодно убивают от 10 000 до 15 000 слонов, а расчистка земель в Южной Африке привела к тому, что почти 30 процентов видов животных оказались под угрозой исчезновения».

Проблема для управляющих природоохранными территориями и рейнджеров заключается в том, что национальные парки, как правило, огромны, а бюджеты, доступные для оснащения патрулей, обычно невелики. Это делает обнаружение преступной деятельности и задержание преступников чрезвычайно сложными.

Арнольд и его коллеги разработали математическую модель, которая уравнивает шансы, рассчитывая относительные риски и выгоды для преступников. Она делает это, учитывая мотивацию преступников, которые хотят совершить преступление и остаться незамеченными, не тратя на свою миссию слишком много времени и сил.

«Их способность проникнуть внутрь и выбраться наружу с максимальной прибылью при минимальных усилиях зависит от ландшафта — наличия холмов, рек и так далее — и от стратегий патрулирования рейнджеров», — объясняет Арнольд.

«Наша модель определяет районы, которые обеспечивают наилучшую теоретическую выгоду, что позволяет менеджерам изменять маршруты и частоту патрулирования в ответ, расстраивая намерения преступников».

Исследование опубликовано в SIAM Journal on Applied Mathematics.