Burçin Becerik-Gerber was net terug in haar hotelkamer in Londen toen ze de voicemails kreeg van de basisschool van haar zoons in L.A. Het eerste bericht kondigde een noodvergrendeling aan; er was een dreiging in de school.

Terwijl ze naar de reeks voicemails luisterde, Becerik-Gerber had het gevoel dat er uren verstreken waren. Zo ver weg van haar zonen, ze voelde zich hulpeloos. Het laatste bericht deelde dat het incident was opgelost en dat ouders hun kinderen konden ophalen, maar ze worstelde nog steeds om verlichting te vinden.

Toen Becerik-Gerber naar huis terugkeerde, ze vroeg zich af wat ze kon doen om dingen te veranderen. Hoe kon de professor aan de USC Viterbi School of Engineering haar expertise - in intelligente gebouwen die reageren op mensen - gebruiken om studenten zoals haar zonen veiliger te maken?

"Omdat je niet alles kunt, " ze zei, "betekent niet dat je niets moet doen."

In een poging om de groeiende epidemie van massale schietpartijen te helpen verminderen, ze begon niet vanuit het perspectief van wapens te denken, maar vanuit het perspectief van gebouwen. "Ik ken gebouwen heel goed en hoe ze zijn ontworpen en geëxploiteerd. Van wat ik weet, hoe kan ik helpen?" vroeg ze zich af.

Becerik-Gerber werkt samen met Gale Lucas, haar mede-oprichter van USC Viterbi's Center for Intelligent Environments, en Erroll Southers, een professor in de praktijk in nationale en binnenlandse veiligheid aan de USC Price School of Public Policy. Samen, ze beantwoordden verschillende vragen, inclusief de belangrijkste:als de beveiliging van gebouwen vooral gericht is op het buiten houden van slechte actoren, wat doe je als een slechte acteur binnenkomt?

Virtual reality gebruiken om te ontwerpen tegen actieve schutters

"Schoolschutters, Naar mijn mening, zijn geen opportunisten, " zei Zuiders, directeur van USC's Safe Communities Institute en voormalig adjunct-directeur van het California Office of Homeland Security en speciaal agent van de FBI. "Ze lopen niet over straat en zeggen:"Ik denk dat ik deze locatie zal raken.'"

Volgens Zuiders, de persoon die schade komt aanrichten is vaak iemand die weet hoe hij het betreffende gebouw kan betreden. Het team van onderzoekers besloot dat het belangrijk was om te kijken hoe gebruikers van gebouwen veiliger kunnen zijn in de ruimtes die ze het vaakst bezetten.

"Toen ik bij het project kwam, het was met de vraag:kunnen we een ruimte ontwerpen die een persoon inherent veiliger maakt, met bijna geen training? Met andere woorden, intuïtief, " hij zei.

Lucas, een onderzoeksassistent-professor aan de afdeling Computerwetenschappen van USC Viterbi en het USC Institute for Creative Technologies, kwam naar het project, niet alleen in de hoop om te werken aan veiligere gebouwen en gemeenschappen, maar ook om te begrijpen hoe virtual reality kan worden gebruikt als een hulpmiddel om onderzoek te voltooien dat anders kostbaar zou zijn, ingewikkeld en emotioneel belastend.

"Bij sociaalwetenschappelijk onderzoek we moeten voorzichtig zijn met het bestuderen van dingen die belangrijk zijn om te begrijpen in de wereld, maar doe dat op een manier dat we zo goed mogelijk voor onze deelnemers zorgen, " zei ze. "Ik denk dat dit project een geweldige case study is voor hoe virtual reality onderzoekers in staat kan stellen op een ethische manier te studeren die we anders niet zouden kunnen onderzoeken of simuleren."

Het team van onderzoekers stelde een voorstel op - dat in augustus 2018 werd gefinancierd door de National Science Foundation - om een ​​virtuele omgeving te ontwerpen die ze konden gebruiken om de invloed van het ontwerp en de activiteiten van gebouwen op het gedrag en de veiligheid van de bewoners te bestuderen door verschillende ontwerpopties en het simuleren van actieve schietincidenten.

Virtuele scholen en kantoren testen op veiligheid

Een van de grootste uitdagingen voor dit project was het bepalen van het type gebouwen dat moest worden gebruikt. Uit een FBI-onderzoek naar actieve schietincidenten tussen 2000 en 2013 bleek dat 70% van deze gebeurtenissen plaatsvonden op scholen of bedrijven. Beginnend met deze twee locaties, het team worstelde met ontwerpvragen. Functie voor functie, ze richtten de voorlopige ontwerpen op het creëren van een school en een kantoor die representatief waren voor een gemiddelde school of kantoor in Amerika.

Het team werkt samen met Runhe Zhu, een promovendus aan het USC Viterbi, onder toezicht van Becerik-Gerber, die een dubbele hoofdvak heeft in civiele techniek en informatica, om vier virtuele omgevingen te creëren. De twee "gewone" lay-outs en twee "verbeterde" versies zijn ontworpen om beveiligingsaanbevelingen te testen door federale instanties die zijn gevalideerd door focusgroepen, inclusief beveiligingsontwerpers, bouwingenieurs, wetshandhavers en veiligheidspersoneel. Die aanbevelingen omvatten verschillende toegangsniveaus, bevroren glas, verschillende zichtlijnen, opname of eliminatie van schuilplaatsen, verschillende aantallen en locaties van uitgangen, en verspringende deuropeningen, om er een paar te noemen.

De kantoor- en schoolontwerpen werden gemodelleerd om hetzelfde te zijn in termen van vorm en algemene lay-out, met belangrijke verschillen als gevolg van het doel van de ruimtes:de kantoorgebouwen hadden cabines en open ruimtes, terwijl de studentenruimten meer klaslokalen hadden. Het was belangrijk om de indeling van het gebouw hetzelfde te houden, Becerik-Gerber zei:om ervoor te zorgen dat de reacties van deelnemers aan de studie gecorreleerd kunnen worden met verschillen in de sociale context van het gebouw en niet met verschillen in hun lay-outs.

Becerik-Gerber gelooft dat dit model ook zou kunnen werken voor andere noodscenario's zoals branden.

"Hier komt dynamiek om de hoek kijken, ', zei ze. 'Hoe kan een gebouw zich aanpassen aan deze gebeurtenissen? Kan het de schutter opsluiten in een deel van het gebouw of de luchtstroom naar een deel van de ruimte uitschakelen in het geval van een chemische of biologische aanval?"

Tegelijkertijd, de onderzoekers hopen te bestuderen hoe bekendheid met een gebouw kan veranderen hoe individuen reageren in een actieve schietsituatie. Hiertoe, deelnemers worden in willekeurige volgorde door beide omgevingen geleid.

"De belangrijkste aanbeveling is verstoppen, loop, gevecht. In hoeverre veranderen deze beslissingen door het ontwerp van het gebouw, en hoe beïnvloedt bekendheid met het gebouwontwerp de individuele besluitvorming?", aldus Becerik-Gerber.

Nieuw, veiligere bouwontwerpen kunnen actieve schutters vertragen of zelfs stoppen

Southers suggereert dat deze bekendheid waarschijnlijk het vermogen van een persoon om te reageren op actieve schietincidenten en andere noodsituaties zoals aardbevingen en branden zal vergroten.

"Wat je ook hebt geoefend of in je hoofd hebt doorlopen, is wat je standaard doet in geval van nood, "zei hij. Tegelijkertijd, hij hoopt dat de virtuele omgeving ook zal helpen bij het identificeren van ontwerpen die zo intuïtief zijn, zelfs individuen die nieuw zijn in de ruimte kunnen hiervan profiteren om ze veilig te houden.

In de komende maanden, de onderzoekers zullen meer dan 200 echte leraren en kantoormedewerkers binnenhalen om door de virtual reality-omgeving te gaan. Loopbanden gebruiken, deze personen zullen door de school- en kantoorruimtes gaan met als doel weg te komen van de actieve schutter. Het team streeft ernaar om in het voorjaar van 2020 een voorlopige set gegevens en analyses te delen.

Virtual reality-omgevingen worden momenteel gebruikt door wetshandhavers en veiligheidsfunctionarissen voor trainingsdoeleinden. Er waren in 2018 317 massale schietpartijen in de VS, volgens het Gun Violence Archive. Omgevingen zoals die van Becerik-Gerber, Lucas en Southers kunnen belangrijk zijn bij het bestrijden van sterfgevallen als gevolg van dergelijk geweld, en in de eerste plaats mogelijk incidenten te voorkomen.

Southers hoopt dat dit soort onderzoek de weg kan effenen voor nieuwe normen voor gebouwen:"In een perfecte wereld, we zouden veiligheidsnormen kunnen creëren en certificeren op basis van gegevens die zijn verzameld uit dit soort modules. VR gebruiken om ontwerpfuncties te testen voordat ze worden geïmplementeerd, is effectiever in termen van kosten en bescherming."