Подумайте о своей утренней прогулке на работу, в школу или в любимую кофейню. Вы выбираете кратчайший путь к месту назначения? Согласно исследованию больших данных, которое провёл Карло Ратти (Carlo Ratti) из Массачусетского технологического института вместе с коллегами, ответ отрицательный: человеческий мозг не настроен на оптимальную навигацию.

Вместо того, чтобы рассчитывать кратчайший путь, люди пытаются пройти прямо к месту назначения — специалисты называют это «кратчайшим путём» — даже если это не самый эффективный путь.

Учёные определили, что человеческий мозг не настроен на оптимальную навигацию по городам.Изображение: unsplash.com

Как исследователя, изучающего городскую среду и поведение человека, Ратти всегда интересовало, как люди воспринимают города и как изучение этого может рассказать исследователям что-то о человеческой природе и о том, как мы эволюционировали.

В погоне за догадкой

Задолго до того, как он смог провести эксперимент, его осенило. Двадцать лет назад Ратти был студентом Кембриджского университета, где понял, что дорога между его спальней в Дарвин-колледже и кафедрой на Чосер-роуд, по которой он ходил, на самом деле обладала двумя разными путями. По дороге в Чосер мужчина делал один набор поворотов, тогда как по дороге домой — совсем другой.

Конечно, один маршрут был более эффективным, чем другой, но он был склонен использовать оба, по одному для каждого направления. Ратти постоянно был непоследователен — маленькое, но разочаровывающее осознание для студента, посвятившего свою жизнь рациональному мышлению. При этом его заинтересовало то, делал ли так только он или и его однокурсники тоже?

Около 10 лет назад парень нашёл инструменты, которые могли бы помочь ответить на этот его вопрос. В Senseable City Lab Массачусетского технологического института они стали первопроходцами в науке о понимании городов, анализируя большие данные и, в частности, цифровые следы с мобильных телефонов. Изучая мобильность людей, учёные заметили, что в целом маршруты людей не были консервативными, то есть они не придерживались того же пути от пункта A в пункт B, при походе в обратом направлении — из пункта B в пункт A.

Однако технологии и аналитические методы того времени так и не позволили им узнать больше — в 2011 году они не могли достоверно отличить пешехода от автомобиля. Специалисты были близки, но всё ещё на несколько технологических шагов отстали от решения загадки человеческой навигации в городах.

Большие города, большие данные

Сегодня, благодаря доступу к наборам данных беспрецедентного размера и точности, исследователи могут пойти дальше. Каждый день смартфоны и приложения собирают тысячи точек данных. Сотрудничая с коллегами из отдела мозговых и когнитивных наук Массачусетского технологического института и другими международными учёными, они проанализировали обширную базу данных анонимных схем движения пешеходов в Сан-Франциско и Бостоне. Их результаты учитывают вопросы, которые Ратти, будучи молодым человеком в Кембридже, не знал, чтобы их задать.

Учёные определили, что человеческий мозг не настроен на оптимальную навигацию по городам.
Пути, по которым идут люди, записываются их мобильными телефонами. Анонимные данные с тысяч телефонов показывают пути, по которым люди ходят в Бостоне (вверху) и Сан-Франциско (внизу). Изображение: Carlo Ratti, CC BY-ND

После того, как ими были проанализированы движения пешеходов, стало ясно, что Ратти был не единственным, кто перемещается подобным образом: люди не являются оптимальными навигаторами. После учёта возможных помех со стороны людей, позволяющих Google Maps выбирать свой путь за них, их анализ больших наборов данных позволил сделать несколько взаимосвязанных открытий.

Во-первых, люди постоянно отклоняются от кратчайшего возможного пути, и эти отклонения увеличиваются на больших расстояниях. Этот вывод, похоже, кажется интуитивно понятным. Предыдущие исследования уже показали, как люди полагаются на ориентиры и неправильно рассчитывают длину улиц.

Данное же исследование позволило пойти ещё дальше: разработать модель, способную точно предсказывать слегка иррациональные пути, которые учёные обнаружили в своих данных. Ими было выявлено, что наиболее прогнозирующей моделью, представляющей наиболее распространённый способ навигации по городу, был не самый быстрый путь, а тот, который пытался минимизировать угол между направлением движения человека и линией, ведущей от человека к месту назначения.

Этот вывод, похоже, согласуется в разных городах. Специалисты обнаружили свидетельства того, что пешеходы пытались минимизировать этот угол как на знаменитых извилистых улицах Бостона, так и на упорядоченной сетке Сан-Франциско. Учёные зафиксировали подобное поведение у животных, которое описано в исследовательской литературе как векторная навигация. Возможно, весь животный мир разделяет идиосинкразические тенденции, которые сбивали Ратти с толку по дороге на работу.

Эволюция: от саванн до смартфонов

Почему все ходят таким образом? Возможно, стремление к правильному направлению — это наследие эволюции. В саванне вычисление кратчайшего маршрута и указание прямо на цель привело бы к очень похожим результатам. Только сегодня ограничения городской жизни — движение, толпы и извилистые улицы — сделали более очевидным то, что кратчайшие пути людей не совсем оптимальны.

Тем не менее, у векторной навигации есть свои прелести. Эволюция — это история компромиссов, а не оптимизаций, и когнитивная нагрузка, связанная с вычислением идеального пути вместо того, чтобы полагаться на более простой метод указания, может не стоить нескольких сэкономленных минут. В конце концов, ранним людям приходилось сохранять силу мозга, чтобы уклоняться от бегущих слонов, точно так же, как людям сегодня приходится быть внимательными, чтобы не угодить под агрессивный внедорожник. Эта несовершенная система была достаточно хороша для бесчисленных поколений.

Однако люди больше не ходят и даже не думают в одиночестве. Они всё больше привязываются к цифровым технологиям, вплоть до того, что телефоны представляют собой продолжение их тел. Некоторые утверждают, что люди становятся киборгами.

Этот эксперимент напоминает нам о загвоздке: технологические протезы мыслят не так, как их создатели. Компьютеры совершенно рациональны. Они делают именно то, что им велит код. С другой стороны, мозг достигает «ограниченной рациональности» «достаточно хороших» и необходимых компромиссов. Поскольку эти две разные сущности всё больше переплетаются и сталкиваются — на Google Картах, в Facebook или в беспилотном автомобиле — важно помнить, чем они отличаются друг от друга.

Оглядываясь назад на годы своей учёбы в университете, Ратти с отрезвлением думает о том, что биологический исходный код человечества остаётся гораздо более похожим на код крысы на улице, чем на компьютер в наших карманах. Чем больше людей увлекается технологиями, тем важнее становится создание технологий, учитывающих человеческие иррациональность и идиосинкразии.


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

Комментарии

- комментариев