城市步行者不是电脑

为什么我们有些人走路去商店,然后习惯性地走另一条路回家?
2021年10月29日

步行城市

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智能手机在我们的生活中已经无处不在,在城市中导航时,我们往往无法离开它们。但是,你的地图应用程序提供的优化路线与你的大脑让你到达目的地的路线相匹配吗?根据发表在《自然计算科学》上的研究,答案可能是否定的……

先前的研究表明,人们在城市中导航时依赖地标,经常错误地计算街道的长度。此外,动物倾向于使用基于矢量的导航,即它们倾向于不断指向目的地,而不顾途中的障碍。因此,选择“最尖的路径”意味着不断地减小你的方向和目的地方向之间的夹角。

麻省理工学院的卡洛·拉蒂(Carlo Ratti)和他的同事们利用匿名步行路径的大型数据集表明,人类也会选择最精确的路径到达目的地,而不是最短的路径。令他们惊讶的是,他们发现这种情况既发生在旧金山的网格结构中,这是许多美国城市的典型特征,也发生在波士顿更复杂的街道布局中,这与许多欧洲城市相似。

其原因可能与尽量减少对大脑的压力有关。进化优先考虑那些足够好并且能有效利用脑力的策略,而不是花费额外的精力去寻找绝对最优的方法。拉蒂推测,在几千年前的热带草原上,使用最尖的路径“可以释放我们大脑中一些额外的计算能力,以避开路上的狮子。”今天,我们可能会在城市丛林中做同样的事情,以避开咄咄逼人的SUV。”

研究还表明,选择最点路径与最优路径在时间上的差异不是很大,因此选择最点路径往往就足够了。然而,特定路线的时间损失也取决于城市网格。

此外,他们还表明,与从B点到A点相比,人类从A点到B点往往会走不同的路径。这是拉蒂在剑桥大学读研究生时第一次遇到的问题,“我意识到我从学院走到系的路和回来的路不同……这很令人沮丧。我搞不清是只有我一个人有这种感觉,还是这个城市的所有人都有这种感觉。”值得庆幸的是,20年后,随着智能手机提供的数据大量涌入,拉蒂能够得到他思考的答案:事实证明,我们都以类似的方式在城市中导航。

他们过滤了大量的步行路线数据集,只分离出人们在没有任何导航辅助的情况下在两个确定的目的地之间行走的情况,然后将这些情况与使用不同导航方法的各种模型进行比较。他们发现,点路径模型与现实生活中的数据最接近。

Ratti相信这些结果可以在其他城市得到验证,并希望其他人可以帮助验证这些基于世界各地数据的发现。他认为,如果他在剑桥读研究生时选择一条更优的路径,他可以节省5%的步行时间,他可以用这些时间来做他的研究,“我当时可以告诉我的导师,我可以更早完成我的博士学位。”

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