Emiliano Cristiani

This book presents mathematical models and numerical simulations of crowd dynamics. The core topic is the development of a new multiscale paradigm, which bridges the microscopic and macroscopic scales taking the most from each of them for capturing the relevant clues of complexity of crowds. The background idea is indeed that most of the complex trends exhibited by crowds are due to an intrinsic interplay between individual and collective behaviors. The modeling approach promoted in this book pursues actively this intuition and profits from it for designing general mathematical structures susceptible of application also in fields different from the inspiring original one. The book considers also the two most traditional points of view: the microscopic one, in which pedestrians are tracked individually and the macroscopic one, in which pedestrians are assimilated to a continuum. Selected existing models are critically analyzed. The work is addressed to researchers and graduate students.

This book presents mathematical models and numerical simulations of crowd dynamics. The core topic is the development of a new multiscale paradigm, which bridges the microscopic and macroscopic scales taking the most from each of them for capturing the relevant clues of complexity of crowds. The background idea is indeed that most of the complex trends exhibited by crowds are due to an intrinsic interplay between individual and collective behaviors. The modeling approach promoted in this book pursues actively this intuition and profits from it for designing general mathematical structures susceptible of application also in fields different from the inspiring original one. The book considers also the two most traditional points of view: the microscopic one, in which pedestrians are tracked individually and the macroscopic one, in which pedestrians are assimilated to a continuum. Selected existing models are critically analyzed. The work is addressed to researchers and graduate students.

Vi siete mai chiesti cosa fa un matematico quando scrive freneticamente su un foglio di carta? Provate a chiederglielo. Vi sentirete rispondere qualcosa del tipo: "Sto cercando di dimostrare la natura iperbolica di questa equazione differenziale per poter applicare il metodo delle caratteristiche". Non avete capito? Provate a chiedergli di spiegarvelo più semplicemente. La risposta sarà: "Allora... Ecco... Come posso dire... Sto cercando di dimostrare che questo coso qui (indica un formulone) appartiene a una certa categoria di equazioni in cui la soluzione si propaga da un certo dato iniziale lungo delle curve particolari." Inutile insistere, non vi resta che andarvene. La matematica vi ha respinto un'altra volta. Ma una soluzione esiste ed è unica: leggere questo libro e lasciarvi guidare nell’incantato mondo dell'alta matematica senza per questo fare alta matematica. Capirete finalmente cosa studiano i matematici, cosa pensano, cosa li appassiona e in quale strano mondo n-dimensionale vivono. Dedicato a tutti coloro che vorrebbero studiare matematica ma che non lo hanno mai (o ancora) fatto, questo libro vi convincerà che la matematica è il perfetto connubio tra scienza e arte, tra curiosità e fantasia, tra scoperta ed invenzione.