• Motivacija 
  • Svako ljeto svjedoci smo brojnih šumskih požara kod nas i u svijetu. Ovog ljeta su izgorjele velike površine u Dalmaciji  i bit će potrebno mnogo vremena i novaca da se šteta nadoknadi. Izraženo brojkama ona iznosi oko 200 mil. kuna.  Zbog ovoga je razumljiva korist od razumijevanja i kontroliranja šumskih požara. Već vrlo jednostavne kompjuterske simulacije mogu odgovoriti na pitanje da li će se zapaljena vatra proširiti kroz šumu i za koliko vremena ili će se vatra nakon nekog vremena sama od sebe ugasiti.
    Sigurno se pitate kakve veze imaju šumski požari s fizikom. Međutim, razumijevanje prirodnih pojava i predviđanje razvoja same pojave je bit djelovanja jednog fizičara. Tako su dva fizičara, pokušavajući ustanoviti koja je količina aktivnog ugljena optimalna za upotrebu u plinskim-maskama, smislili model perkolacije. Sam pojam perkolacije izvorno označava protjecanje ili prolaženje kroz poroznu supstancu, ali općenito se koristi u smislu širenja ili postepenog rasta. Model perkolacije se pokazao uspješnim u rješavanju mnogih pitanja u fizici, ali se može primijeniti i na mnoge probleme u sociologiji, biologiji, medicini, pa i ekonomiji. Mi ćemo ga koristiti za simuliranje šumskih požara.
     

  • Problem
  • Naći ovisnost vremena koje je potrebno požaru da se ugasi, u ovisnosti o gustoću šume, veličini šume i vremenskim prilikama. 
     

  • Modeli
  • Očekivani rezultati

  • Primjenom danog modela potrebno je napisati računalni program koji će simulirati širenje požara kroz šumu (2D matricu) s nekom gustoćom rasporeda drveća i posebno odabrane kriterije po kojima se požar može širiti. Traži se vrijeme za koje se vatra ugasi ili proširi kroz šumu i vjerojatnost za događanje svakog pojedinog slučaja. Isto tako je potrebno identificirati skupinu drveća kojom se vatra širila s jednog kraja šume na drugi (perkolacijski grozd) i graničnu gustoću šume za koju se takva skupina prvi put javlja.
     

    PRVI REZULTATI
    Prvi korak u razradi svakog ozbiljnog modela je svakako napraviti jednostavni model i poigrati se sa njime... Andrija i Duje su napravili upravo to - na ovom linku mozete pogledati jednostavni model sirenja sumskog pozara.

  • Cilj

  • neposredni: Upoznavanje s teorijom perkolacije, kritične vjerojatnosti, fraktala i fraktalne dimenzije
    posredni: Uvođenje u pojmove kritičnih pojava i faznih prijelaza i mogućnosti interdisciplinarne primjene
     
  • Literatura

  • D. Stauffer i A. Aharony, Introduction to percolation theory, Taylor and Francis, London, 1992. 

    Mathematica in education god. 1 broj 4
     

  • Java applet

  • Simulacija prekolacije
     

    MENTOR: Dr. Katica Biljaković, Institut za fiziku, Zagreb, e-mail:katica@ifs.hr
    PROJEKT IZRADILI:
    Andras Kis, apsolvent fizike, e-mail:akis@ifs.hr

    Dipl. ing. Duje Bonacci, Institut 'Rudjer Boskovic', Zagreb, e-mail:dbonacci@eskola.hfd.hr
    Andrija Colovic, student racunarstva, SAD, e-mail:stu04087@mail.atu.edu