Jak model chování ztracených osob zachraňuje životy

Pátrání po lidech ztracených v divočině a jejich záchrana si ročně vyžádá tisíce člověkohodin a miliony dolarů. Včasnost je rozhodující: pravděpodobnost úspěchu se výrazně snižuje po 24 hodinách. Přestože více než 90 % pátrání je rychle vyřešeno standardními postupy, zbývající vyžadují intenzivní plánování.

Pravděpodobnost přežití při pozemním pátrání s časem klesá a dobré plánování zefektivňuje pátrání, snižuje náklady a zachraňuje životy. Prvním krokem je rozhodnutí, kde hledat: některé oblasti jsou pravděpodobnější než jiné. Ve skutečnosti jsou některé oblasti natolik pravděpodobnější, že > 90% pátrání je vyřešeno během několika hodin na základě osvědčených, reflexivních postupů.

Zbývající případy však vyžadují plánování pomocí metod poprvé vyvinutých za druhé světové války (Koopman 1980). Plánování začíná mapou pravděpodobnosti, která ukazuje, kde se ztracená osoba pravděpodobně nachází, rozděluje pátrací úsilí tak, aby se minimalizoval očekávaný čas nalezení. Po každém operačním období se mapa aktualizuje s ohledem na dokončené pátrání, nalezené stopy a možný pohyb subjektu. V případě pátrání v divočině (WiSAR) je tento postup často intuitivní nebo manuální, ale s rostoucím využitím nástrojů pro plánování geografických informačních systémů (GIS) může WiSAR vytvářet a aktualizovat podrobné mapy pravděpodobnosti.

Analýzou zpráv o lidech, kteří se dostali z cesty, vědci rozvíjejí vědu o „chování ztracených osob“

V květnu 2023 se devatenáctiletý turista Matthew Read vydal na zhruba dvanáctikilometrovou túru do málo obydlené části národního parku Glacier v Montaně. Read, student chemického inženýrství, se v Glacieru zastavil cestou domů do Michiganu a stezka obklopená borovicemi, na kterou se vydal, byla známá svými velkými výhledy na Livingston Range, soubor rozeklaných vrcholů na východě.

O dva dny později, když se mladý turista ještě nevrátil, zahájili strážci národního parku pozemní pátrání a v noci území prohledával vrtulník. Strážcům však znemožnil pátrání nedostatek stop, vrtulníku meteorologické podmínky, mraky visely nízko, mlha zakrývala výhled.

V pondělí se pátrací tým rozrostl na 30 lidí a zahrnoval americkou pohraniční hlídku a úřad šerifa okresu Flathead spolu s pátracími psy. Rozšířil se o pátrací a záchranné týmy North Valley a Flathead, neboli SAR. V takových situacích může vědní obor pomoci týmům SAR zjistit, kde začít – a jak se může zachovat vysokoškolák ztracený v zemi velkých medvědů. Říká se tomu správně chování ztracené osoby.

V roce 2008 Robert Koester shromáždil, analyzoval a zveřejnil údaje o tom, jak se různé typy lidí chovají při putování divočinou – a jak je najít. Jeho práce se stala základem oboru chování ztracených osob a základem plánování misí týmů SAR při hledání lidí, kteří sešli z cesty. Ačkoli je těžké získat přesná čísla, protože neexistuje žádné povinné centralizované místo, kde by týmy SAR musely podávat zprávy, v roce 2021 potřebovalo téměř 3 400 lidí pomoc dostat se z divočiny pouze v národních parcích USA (mizivá část plochy, kde lidé potřebují záchranu).

V oblasti, kde záleží i na minutách, může účinná pátrací taktika znamenat rozdíl mezi životem a smrtí.

Za 16 let od Koesterovy první práce on a další výzkumníci doplnili původní rámec o další nuance, doplnili mezery a vytvořili nové technologické nástroje. Přesunout nový výzkum do terénu však není jednoduché: Když pátrači hledají dítě, které se zatoulalo z tábora v zemi horských lvů, nebo horolezce, který upadl do bezvědomí v lavině, není zkoušení nové taktiky často na prvním místě v seznamu priorit. V oblasti, kde záleží i na minutách, však může účinná pátrací taktika znamenat rozdíl mezi životem a smrtí. Tyto vysoké sázky inspirují výzkumníky, aby se vydali dál po cestě a sledovali data tam, kde se rozvětvují.

Věda o systematickém prohledávání má z velké části kořeny ve druhé světové válce, kdy letouny vyhledávaly německé ponorky pomocí sítě. Koncem 20. století začali profesionálové SAR v USA, Velké Británii, Kanadě a Austrálii oficiálně podávat zprávy o záchranných misích na pevnině a vypracovávali statistiky, například proč se lidé ztratili a na jak dlouho.

Nejvlivnějším z těchto profesionálů byl výzkumník jménem William Syrotuck, který analyzoval celkem několik set případů, sepsal výsledky v knižní podobě a představoval první pokus roztřídit ztracené lidi do kategorií (děti, lovci, turisté, starší osoby), samostatně zhodnotit jejich společné akce a zmapovat, jak daleko měli tendenci bloudit. Statistiky o ztracených lidech nevycházely z velkých vzorků.

Koester se o pátrání a záchranu začal zajímat už jako skaut, když jeho oddíl připravoval simulovaný scénář záchranné akce: Měli za úkol najít muže, který odešel do lesa pokácet strom a nevrátil se. Mladý Koester dostal na starost strategii.

O několik let později, už jako student Virginské univerzity, se Koester připojil ke školnímu týmu SAR, který byl často vysílán k pátrání po ztracených lidech s demencí. Koesterovi, který má chování ochotného strážce parku, netrvalo dlouho, aby si všiml vzorců v jejich chování a spojil si jejich orientační body. Brzy přišel s pravidlem – doslova: Pokud položil spodní část palce na místo, kde byl člověk naposledy viděn, zpravidla ho bylo možné najít na délku prstu na standardní topografické mapě. Jednou pozdě v noci mu zazvonil telefon. „Volal mi plánovač pátrání a říkal: ‚Bobe, nutně potřebuji znát délku tvého palce,'“ vzpomínal Koester.

„To je hloupý způsob, příliš subjektivní. Co kdyby místo toho znovu vytvořil Syrotuckovu statistickou práci, ale přidal novou kategorii? Syrotuck, jak vidíte, seskupil všechny starší 65 let. Ale senioři s demencí se ve volné přírodě chovali jinak než ti bez ní“, vzpomíná Koestner. V roce 1989 Koester přezkoumal zprávy o pátracích a záchranných misích dvou desítek lidí s demencí. „Někdy žertuji, že celá moje kariéra v SAR byla původně založena na mé schopnosti zprůměrovat 24 čísel,“ řekl.

Navzdory skromným začátkům se Koester pustil do větších projektů – stal se v podstatě otcem oboru, kterému se začal věnovat ve svém volném čase. V roce 2000 Koester v rámci projektu, který realizoval společně s dalším výzkumníkem shromáždil podrobnosti o více než 50 000 případech ztracených osob a shromáždil je do Mezinárodní databáze pátracích a záchranných událostí (International Search & Rescue Incident Database, ISRID), v níž byly soustředěny podrobnosti o případech, které byly dříve rozptýlené.

Na základě všech těchto údajů začal Koester renovovat Syrotuckovu práci, přičemž se zaměřil na 41 různých kategorií ztracených osob. Tyto lidské kategorie sahají od rybářů přes řidiče čtyřkolek, pěší turisty až po horské cyklisty. Výsledky své práce shrnul v roce 2008 v knize „Chování ztracených osob“.

Pro každou kategorii Koester vypočítal v kvartilech vzdálenosti, které lidé obvykle urazili z místa, kde byli naposledy viděni, a převýšení, které obvykle překonali. Mimo jiné také zaznamenával, jak dlouho se pohybovali, jak blízko se nacházeli v blízkosti objektů, jako jsou silnice nebo potoky, a jaký scénář vedl k jejich potížím.

Například děti školního věku se často ztratily, protože se snažily jít zkratkou, a obvykle je lze nalézt do jednoho kilometru od jejich poslední známé polohy; více než polovina z nich je nalezena ve staveních, na dvorech nebo ve vozidlech. Lovci mezitím urazí podobnou vzdálenost, mají tendenci jít asi 100 metrů z kopce a tuto cestu absolvovat mimo stezku – a obvykle se ztratí, protože intenzivně sledovali zvíře v hustém porostu. Běžkaři se mezitím často pohybují, aby se udrželi v teple, a urazí více než dvakrát větší vzdálenost než lovci nebo děti – i když, někteří jsou hlášeni jako ztracení, když už se dostali zpět do místního baru a nikomu to neřekli. Důležité je, že Koester také vypočítal, jak dlouho lidé obvykle žijí a jak by koordinátoři zásahů mohli tyto informace využít v reálných misích.

Teorie vyhledávání je však komplikovaná a složitá. V terénu mohou pátrací a záchranné týmy při pátrání po ztracených osobách používat různé přístupy, ale jednou z tradičních metod je stanovení příslušné oblasti na základě poslední známé polohy osoby a určení vzdálenosti, kterou pravděpodobně urazila.

Týmy mohou vyslat své členy, aby rychle zkontrolovali prvky, jako jsou stezky nebo jiné oblasti, kde se podle profilu osoby pravděpodobně nacházejí. Prohledávají bezprostřední okolí, hranice příslušné oblasti a místa s vysokou pravděpodobností výskytu, například místa známých nebezpečí. Pokud ztracenou osobu nenajdou, mohou týmy doplnit zbytek široké oblasti, kterou stanovily, například rozdělením ohraničené oblasti na úseky, které mohou prohledat menší týmy. Vyhledávání zahrnuje také externí informace přizpůsobené situaci a terénu.

Pátrání po Readovi, studentovi inženýrství v Montaně, řídila Správa národních parků, s níž Koester spolupracoval. Ve skutečnosti oba pozemní týmy a letecká podpora nedávno, v prosinci 2022, společně absolvovaly třídenní kurz Emergency Response International o řízení SAR a chování ztracených osob.

Read měl štěstí, byl nalezen živý. Jeho cesta byla popsána v článku pro Flathead Beacon: V článku se uvádí, že tři dny po jeho zmizení létal v oblasti, kde byl naposledy spatřen, tým vrtulníků, který demonstroval, jak může infračervená kamera pomoci při pátrání. (Samotný let nebyl součástí oficiální pátrací mise.) A pak si něčeho všimli: Scootových stop ve sněhu na svahu a následně stop.

Po doplnění paliva a návratu se vrtulníku – s pomocí pátracích týmů – podařilo sledovat tyto stopy a nakonec najít samotného Reada, bíle rozpálenou skvrnu na infračervené kameře v lese chladných stromů. Brzy byl k Readovi spuštěn záchranář a pak byl Read vyzdvižen do vzduchu – téměř podchlazený, velmi omrzlý, ale živý.

Pátrači a veřejnost se později dozvěděli jeho příběh: Když Read narazil na velké, hluboké sněhové pole mezi dvěma vyvýšenými body, pokusil se ho přejít, ale uklouzl do sněhu, který mu sahal až po hrudník. Ztratil telefon, vodu i boty. Když si uvědomil, že se nemůže vrátit nahoru na stezku, Read se rozhodl jít raději dolů a vydal se směrem dolů ze svahu. Na konci svahu si udělal přístřešek, kde zůstal několik hodin a pak se pokusil najít cestu, po které přijel. Terén byl však náročný a cesta pomalá, a tak se nakonec rozhodl prostě zůstat na místě. Postavil si další přístřešek poblíž tekoucí vody a prostě čekal – podle knihy „Chování ztraceného člověka“ je to „vynikající“ strategie.

Jeho téměř poslední místo odpočinku se nacházelo asi 3 míle od výchozího bodu stezky a něco málo přes míli od zamýšleného cíle, které mohli hledači zakreslit do mapy.

Jeho rozhodnutí jít podél odvodňovacího kanálu a pak zůstat u potoka odpovídá Koesterovu profilu turisty. To znamená, že vedoucí pátrací akce mohli tušit, že by ho zde mohli najít, a tak si naplánovali prohledání oblasti: „Turisté se řídí terénem k dalším liniovým prvkům,“ napsal Koester. Ze všech míst tvoří lineární prvky, jako jsou potoky, místa kde je nalezeno největší procento turistů. I v této kategorii mají lidé tendenci chodit z kopce, jako to udělal Read.

Přestože Koesterova metodika určuje směr pátracích a záchranných akcí, existuje jen málo nezávislých studií analyzujících její účinnost a některé kategorie v knize mají mílo čísel, na nichž lze založit statistiky. Přesto všudypřítomnost jejího používání v situacích, kdy jde o skutečný život nebo smrt, ve formalizovaném vzdělávání v oblasti SAR a v dalším výzkumu svědčí o důvěře, kterou v Koesterovu práci mají jak komunity odborníků na SAR, tak výzkumníci v oblasti SAR. Odhaduje, že používání strategie chování ztracené osoby zkrátilo dobu hledání přibližně o 50 %.

Některé výzkumy poukazují na mezery v této myšlence: Strategie jsou odvozeny v podstatě zprůměrováním dat z celého světa, včetně mnoha míst, kde se geografické podmínky velmi liší. V místech s „omezenou geografickou rozmanitostí“, jako je například krajina, které dominují pouze členité hory, by zobecněná, vyhlazená strategie nemusela fungovat stejně dobře. Například studie, která se zabýval Yosemitským národním parkem, který je součástí pohoří Sierra Nevada a jemuž dominují skály a kaňony, navrhla, aby se navíc sledovalo sledovala tendence překračovat vodních plochy a překážky pro každou skupinu osob.

V publikaci z roku 2015 vědci z Penn State University, George Mason University, Kingston University a soukromé poradenské firmy vyvinuli metriku nazvanou MapScore, která hodnotí, jak dobře model ztracené osoby funguje – ve smyslu toho, jak dobře by předpověděl chování skutečné osoby.

Pátrací a záchranné techniky se zdokonalují, protože lidé, včetně Koestera, navázali na jeho práci během 16 let od vydání jeho první knihy. V roce 2018 se Koester společně s geografy z univerzity v rakouském Štýrském Hradci zabýval modelem, který analyzuje prvky, jako jsou stezky a potoky, změny nadmořské výšky a profily chování z ISRID, a vytváří pravděpodobnostní mapu zobrazující různá místa, kde by se ztracená osoba mohla nacházet. Se studenty postgraduálního studia na University of Virginia vyvinul software, který při výpočtu doby, po kterou mohou lidé přežít, zohledňuje počasí, krajinu a úroveň dovedností.

Software se stal populárním a jednou z jeho variant je tzv. „agentový model“, v němž je „agent“ digitální verzí ztracené osoby, která komunikuje se simulovaným prostředím. Koester na takovém modelu spolupracoval s Amandou Hashimoto a dalšími pracovníky Virginské techniky. Počítá s různými „reorientačními strategiemi“ – způsoby, jakými se lidé snaží dostat ze ztraceného stavu – které agenti používají při svém simulovaném putování divočinou. Výzkumníci pak porovnali skutečné incidenty ISRID s cestami simulovaných agentů. Podle článku chování simulovaných lidí v průměru dobře odpovídalo více než polovině skutečných incidentů.

Následná studie, v níž Nguyen spolupracoval s Koesterem na nástroji pro simulaci ztraceného člověka, předpokládala, že člověk má tendenci se po určitou dobu orientovat podle stejné strategie; tento model dopadl ještě lépe než model Hashimota a Koestera.

Navzdory velkému množství výzkumů a nových modelů však „v současné době neexistují žádné důkazy o tom, že by některý z prostorových modelů,“ s výjimkou toho, který zahrnuje kreslení matematicky podloženého kruhu kolem poslední známé polohy člověka, „byl použit při incidentech SAR v reálném čase,“ napsala Krystal Daceyová s kolegy kolegové ve studii v Australian Journal of Emergency Management.

V rámci své geoprostorové práce vytváří Daceyová agentový model pro praktické využití v terénu. „Agent“ má daná pravidla, která musí dodržovat – na základě povahy prostředí, profilů chování ztracených osob a trochy náhody, jako je libovolně zvolený výchozí bod a počáteční směr. Model také zahrnuje dvě geografické vrstvy – strmost a hustotu vegetace – k přibližnému určení členitosti a používá je k odhadu, jak dlouho by někomu trvalo daný úsek překonat. Když se ztratíte a nevíte, kam chcete jít, je terén tím, co vás skutečně řídí. Kvalitativní popisy chování lidí podle Koestera skutečně zohledňují terén, ačkoli tradiční zaměření při plánování misí se může přiklánět spíše k přímočarým číselným veličinám, jako je změna převýšení, uražená vzdálenost a výchozí směr od počátečního bodu.

Při simulaci se agent může v každém časovém kroku rozhodnout, zda se bude pohybovat a jakým směrem. Sleduje nejen to, kde se agent nachází a kde byl, ale i to, jak dlouho se ztratil, jak daleko došel, jak je unavený – téměř jako postava ve videohře, jejíž energetická lišta se pomalu vyčerpává.

Obr. 1 Model vzdálenostního prstence pro pěší turisty v rovinatém a suchém prostředí na reprezentativní podkladové mapě. Oblasti s vysokou pravděpodobností jsou znázorněny tmavšími barvami, zatímco klesající pravděpodobnost je znázorněna světle hnědou barvou

V současné době je spuštění modelu, který by mohl ukázat, kde se ztracená osoba může nacházet a kudy k ní tým SAR půjde, pro terén příliš náročné na výpočetní výkon, ale Daceyová jej vytváří s ohledem na budoucí reálné využití, včetně toho, že model by bylo možné použít i v odložených případech – při hledání ostatků osob, které se původně nenašly – a při rekonstrukci jejich chování, což by mohlo přispět k prokázání funkčnosti modelu. Při reálném hledání jde o čas a životy a záchranné týmy se doposud drží osvědčených způsobů a nemohou si dovolit testování neověřených hypotéz.

Historicky se při hledání ztracené osoby někdy používal plán hledání v podobě mřížky, kdy lidé chodili rovnoměrně rozmístěni v relativně přímých liniích. Tato myšlenka se vrací k filozofii námořního pátrání, kde SAR vznikla: Předpokládá, že pátrači mohou rovnoměrně prozkoumat prostor, kde pravděpodobně někoho najdou. To může platit na oceánu, ale na souši jsou pásma útesů, nepřístupná a strmá místa, která omezují, kam se může někdo vydat a jak dobře může být spatřen. Koester ve své vlastní práci hledání v síti neobhajoval.

 Matt Jacobs, dlouholetý člen několika kalifornských týmů SAR, vystudovaný softwarový vývojář z MIT, který nyní vede společnost distribuující aplikaci SARTopo, mapovací software určený pro pátrací a záchranné týmy, pomocí kterého mohou týmy překrývat nejrůznější geologická a geografická data, plánovat a zakreslovat oblasti pátrání a mimo jiné také živě sledovat sebe i své kolegy.

Obr. 2 Model zobrazující oblasti povodí vodních toků namísto soustředných kružnic pro rovinaté a suché prostředí na reprezentativní podkladové mapě. Zohledňuje ověřený fakt, kdy většina ztracených osob má sklon sejít do údolí a jít podle vody. Pátrací týmy s tím počítají, ačkoli právě kaňony a rokle potoků pro ně představují obtížně prohledávatelná místa.

V roce 2015 Jacobs publikoval článek, který se znovu zabýval informacemi o incidentech v rozsáhlé databázi ISRID. Vzal největší kategorie ISRID  turisty, lovce a sběrače – a pokusil se zjistit a upřesnit, jak terén ovlivňuje jejich volby. Vycházeje z míst, kde byli lidé v ISRID nalezeni – a zkoumaje je izolovaně, nezávisle na tom, kde byli viděni naposledy – Jacobs kolem těchto míst nakreslil okruh přibližně 2 km. Ve výsledném kruhu analyzoval terénní prvky, v jejichž blízkosti byli ztracení nalezeni: například křižovatky potoků a cest nebo vrcholy.

V blízkosti terénních prvků, jako jsou vysoké a nízké body, hřebeny, silnice, stezky nebo potoky, se objevilo 60 až 80 procent lidí, stejně jako zmíněný Read. Zranění lidé byli například dvanáctkrát častěji nalezeni v blízkosti rozhraní potoka a stezky, sedmkrát častěji na stezce a 3,5krát častěji v blízkosti samotného potoka ve srovnání s náhodným místem v okruhu. Mezi nezraněnými jsou na prvních místech spojnice potoka a stezky, stezky a silnice, u nichž je sedmkrát, pětkrát a třikrát vyšší pravděpodobnost, že se v nich ztracená osoba nachází.

Obr. 3 Model „Distance Watershed“ (DW) – kombinovaný euklidovský model a model Watershed pro pěšího turistu v plochém a suchém prostředí. Tmavé odstíny představují vyšší hustotu pravděpodobnosti a odpovídají nejpravděpodobnějšími výskytu ztracené osoby.

Vzhledem k těmto číselným vítězstvím Jacobs navrhl, aby se rozsáhlé síťové vyhledávání v dané oblasti provádělo až poté, co týmy SAR vyberou relevantní geografické prvky, jako jsou křižovatky potoků a cest. Koester považuje Jacobsovu analýzu za konzistentní s trendy chování, které zjistil v kategorii pěších turistů, a poukazuje na to, že se zabývá významem terénních prvků.

Změna strategie na strategii více zaměřenou na geografické charakteristiky různých míst neznamená, že teorie chování ztracených osob bude opuštěna. Brzy bude k dispozici více dat a analýz, které tyto nástroje zdokonalí: Koester shromažďuje nové zprávy o případech, ISRID je nyní evidováno přibližně 300 000 případů ztracení a kniha „Lost Person Behavior“ se dočká druhého vydání. Koester odhaduje, že počet kategorií osob vzroste na zhruba 75, včetně některých nových exotických, jakými jsou base jumpeři – lidé, kteří skáčou z útesy nebo mostů.

Nahoru nepoletí a dole je najdou.

Zdroje:
http://geoinf.psu.edu/publications/2015_TransGIS_Search_Sava.pdf ,
+ odkazy v textu
+ The Burgeoning Science of Search and Rescue, Undark
Undark – neziskový, redakčně nezávislý digitální časopis, který zkoumá průsečík vědy a společnosti. Vychází za štědré finanční podpory nadace Johna S. a Jamese L. Knightových prostřednictvím programu Knight Science Journalism Fellowship na MIT.