(Guido Mieth/Stone/Getty Images) Wir gestalten Städte. Wir leben in ihnen. Wir arbeiten darin und haben Spaß daran. Aber Junge, hallo, sind wir schlecht darin, sie zu umgehen?
Laut Mobiltelefondaten von über 14.000 Menschen, die ihr tägliches Leben führen, sind Menschen nicht gut darin, den kürzesten Weg durch die Straßen der Stadt zu berechnen. Und der Grund ist ganz einfach: Unser Gehirn möchte, dass wir in die Richtung blicken, in die wir gehen, auch wenn das nicht der effizienteste Weg ist, an unser Ziel zu gelangen.
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung des MIT nannte dies nun den „spitzesten Weg“ und geht davon aus, dass er dadurch entsteht, dass unser Gehirn auf Kosten der Navigationseffizienz anderen Aufgaben Priorität einräumt.
„Es scheint einen Kompromiss zu geben, der es ermöglicht, die Rechenleistung unseres Gehirns für andere Dinge zu nutzen – vor 30.000 Jahren, um einem Löwen auszuweichen, oder jetzt, um einem gefährlichen SUV auszuweichen.“ sagt der Architekt und Ingenieur Carlo Ratti des Senseable City Laboratory des MIT.
„Die vektorbasierte Navigation erzeugt nicht den kürzesten Weg, aber sie kommt dem kürzesten Weg nahe genug und lässt sich sehr einfach berechnen.“
Der Grundstein für die Studie wurde vor zwei Jahrzehnten gelegt, als Ratti Student an der Universität Cambridge im Vereinigten Königreich war. Er bemerkte, dass er auf einem Weg zu seinem Abteilungsgebäude fuhr, für den Rückweg zu seinem Zimmer jedoch einen anderen Weg nahm. Es liegt auf der Hand, dass ein Weg kürzer ist als der andere, aber das Verhaltensmuster blieb bestehen.
Seitdem hat sich die Technologie verändert – und jetzt verfügen wir über die Werkzeuge, um riesige Datenmengen über unsere Aktivitäten zu sammeln. Viele Menschen in vielen Städten tragen mittlerweile einen kleinen, leistungsstarken Computer bei sich, der ihre Bewegungen verfolgen kann – eine wahre Fundgrube für Wissenschaftler, die wissen wollen, warum wir die Wege wählen, die wir einschlagen.
Darauf haben die Forscher zurückgegriffen: Vollständig anonymisierte Daten von über 14.000 Fußgängern, deren GPS-Koordinaten aufgezeichnet wurden, während sie sich im Laufe eines Jahres durch die Städte Boston und Cambridge, Massachusetts und San Francisco, Kalifornien bewegten. Dazu gehörten über 550.000 Pfade – genug Daten, um einige Muster zu erkennen.
Tatsächlich entstand ein faszinierendes Muster. Anstatt den kürzesten Weg zu wählen, entschieden sich Fußgänger überwiegend für den Weg, der ihnen eine direktere Route ermöglichte Gesicht zu So weit wie möglich ihr Ziel zu erreichen – auch wenn ein Abweichen sie schneller ans Ziel gebracht hätte.
Dann gingen die Forscher noch einen Schritt weiter und erstellten ein Modell zur Vorhersage der irrationalen Pfade, die in den Daten auftraten. Dies bestätigte, dass die Menschen es tatsächlich vorziehen, ihrem Ziel entgegenzublicken.
„Anstatt minimale Entfernungen zu berechnen, stellten wir fest, dass das aussagekräftigste Modell nicht dasjenige war, das den kürzesten Weg ermittelte, sondern eines, das versuchte, die Winkelverschiebung zu minimieren – indem es so weit wie möglich direkt auf das Ziel zeigte, selbst wenn das Reisen in größeren Winkeln der Fall wäre.“ tatsächlich effizienter sein“, sagte der Informatiker Paolo Santi des MIT und des italienischen Nationalen Forschungsrats in Italien.
„Wir haben vorgeschlagen, dies als den spitzesten Weg zu bezeichnen.“
Darüber hinaus wählten die Menschen bei einer Hin- und Rückreise tendenziell unterschiedliche Routen für die Hin- und Rückfahrt, so wie es Ratti an der Universität Cambridge ertappt hatte.
Der spitzeste Weg wurde nicht nur beim Menschen beobachtet. Es wurde auch bei Tieren nachgewiesen, beschrieben als vektorbasierte Navigation . Diese Studien legen nahe, dass das Gehirn durch die Berechnung von Vektoren navigiert; Da die meisten von uns keine Top-Down-Karten in ihrem Gehirn haben, um so wie GPS zu navigieren, scheint die vektorbasierte Navigation die nächstbeste Strategie zu sein.
Das liegt daran, dass die Evolution nicht nach Optimierung strebt, sondern nach „Klar, OK, das funktioniert, ich bin nicht tot“ – etwas, das als „Überleben der Welt“ bezeichnet wird angemessen '.
Die Studienergebnisse könnten uns dabei helfen, bessere Städte zu entwerfen, sie unterstreichen aber auch die Notwendigkeit, die unterschiedliche Funktionsweise von Gehirnen und Maschinen zu verstehen.
„Computer sind vollkommen rational. Sie tun genau das, was der Code ihnen vorgibt. Gehirne hingegen erreichen eine „begrenzte Rationalität“ von „gut genug“ und notwendigen Kompromissen. „Da sich diese beiden unterschiedlichen Einheiten zunehmend vermischen und kollidieren – auf Google Maps, Facebook oder einem selbstfahrenden Auto – ist es wichtig, sich daran zu erinnern, wie sie sich voneinander unterscheiden“, Ratti schrieb für The Conversation .
„Je mehr Menschen sich für Technologie begeistern, desto wichtiger wird es, Technologien zu entwickeln, die menschlichen Irrationalitäten und Eigenheiten Rechnung tragen.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturinformatik .