Handydaten zeigen, warum Menschen beim Navigieren in Städten scheiße sind

Denken Sie an Ihren morgendlichen Spaziergang zur Arbeit, Schule oder Ihrem Lieblingscafé. Sie fahren auf dem kürzesten Weg zu Ihrem Ziel?



Laut Big-Data-Recherche, die meine Kollegen und ich durchgeführt haben, Die Antwort ist nein : Die Gehirne der Menschen sind nicht für eine optimale Navigation verdrahtet .

Anstatt den kürzesten Weg zu berechnen, versuchen die Leute, direkt auf ihr Ziel zu zeigen – wir nennen es den spitzsten Weg – auch wenn dies nicht die effizienteste Art zu gehen ist.



Als Forscher, der studiert urbane Umgebungen und menschlichem Verhalten hat mich schon immer interessiert, wie Menschen Städte erleben und wie diese Studie Forschern etwas über die menschliche Natur und unsere Entwicklung sagen kann.

alles am ende von solo

Optimale Navigation: Einer Ahnung auf die Spur kommen



Lange bevor ich ein Experiment durchführen konnte, hatte ich eine Ahnung. Vor zwanzig Jahren war ich Student an der University of Cambridge und mir wurde klar, dass der Weg, den ich zwischen meinem Schlafzimmer am Darwin College und meiner Abteilung in der Chaucer Road ging, tatsächlich zwei verschiedene Wege war. Auf dem Weg nach Chaucer würde ich mich einmal abbiegen. Auf dem Heimweg noch eins.

Sicherlich war eine Route effizienter als die andere, aber ich war dazu übergegangen, zwei anzupassen, eine für jede Richtung. Ich war durchweg widersprüchlich, eine kleine, aber frustrierende Erkenntnis für einen Studenten, der sein Leben dem rationalen Denken widmet. War es nur ich oder taten meine Mitschüler – und meine Mitmenschen – dasselbe?

Vor etwa 10 Jahren habe ich Tools gefunden, die mir helfen könnten, meine Frage zu beantworten. Bei der Sinnvolles Stadtlabor am Massachusetts Institute of Technology leisteten wir Pionierarbeit in der Wissenschaft des Verständnisses von Städten durch die Analyse von Big Data und insbesondere von digitalen Spuren von Mobiltelefonen.



Beim Studium der menschlichen Mobilität haben wir festgestellt, dass im Großen und Ganzen Die Wege der Leute waren nicht konservativ , was bedeutet, dass sie nicht denselben Weg von A nach B beibehalten haben wie die entgegengesetzte Richtung, von B nach A.

Die Technik und Analysemethoden der damaligen Zeit hinderten uns jedoch daran, mehr zu erfahren – im Jahr 2011 konnten wir einen Fußgänger nicht zuverlässig von einem Auto unterscheiden. Wir waren nah dran, aber noch immer nur wenige technologische Schritte, um das Rätsel der menschlichen Navigation in Städten zu lösen.

Große Städte, große Daten

Dank des Zugriffs auf Datensätze von beispielloser Größe und Genauigkeit können wir heute noch weiter gehen. Jeden Tag sammeln alle Smartphones und Apps Tausende von Datenpunkten.

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In Zusammenarbeit mit Kollegen am MIT Department of Brain and Cognitive Sciences und anderen internationalen Wissenschaftlern haben wir analysierte eine riesige Datenbank mit anonymisierten Fußgängerbewegungsmustern in San Francisco und Boston. Unsere Ergebnisse berücksichtigen Fragen, die mein junges Ich in Cambridge nicht zu stellen wusste.

Die Wege der Menschen werden von ihren Handys aufgezeichnet. Anonyme Daten von Tausenden von Telefonen zeigen die Wege der Menschen in Boston (oben) und San Francisco (unten).Carlo Ratti

Nachdem wir die Fußgängerbewegung analysiert hatten, wurde klar, dass ich nicht der einzige bin, der so navigiert: Der Mensch ist kein optimaler Navigator.

Nachdem wir mögliche Störungen durch Personen berücksichtigt hatten, die Google Maps ihren Weg wählen ließen, führte unsere Analyse unserer großen Datensätze zu mehreren miteinander verbundenen Entdeckungen.

Erstens weichen die Menschen ständig vom kürzestmöglichen Weg ab, und unsere Abweichungen nehmen über längere Distanzen zu. Dieser Befund scheint wahrscheinlich intuitiv. Frühere Untersuchungen haben bereits gezeigt, wie Menschen verlassen sich auf Orientierungspunkte und verrechnen die Straßenlängen falsch.

Unsere Studie war in der Lage, einen Schritt weiter zu gehen: ein Modell zu entwickeln, das die leicht irrationalen Pfade, die wir in unseren Daten gefunden haben, genau vorhersagen kann.

Wir fanden heraus, dass das prädiktivste Modell – das die gängigste Art der Stadtnavigation darstellt – nicht der schnellste Weg war, sondern stattdessen versuchte, den Winkel zwischen der Bewegungsrichtung einer Person und der Linie von der Person zu ihrem Ziel zu minimieren.

Dieses Ergebnis scheint in verschiedenen Städten konsistent zu sein. Wir fanden Beweise dafür, dass Spaziergänger versuchten, diesen Winkel sowohl in den berühmt verwinkelten Straßen von Boston als auch im geordneten Raster von San Francisco zu minimieren.

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Wissenschaftler haben aufgezeichnet ähnliche Verhaltensweisen bei Tieren , die in der Forschungsliteratur als vektorbasierte Navigation bezeichnet werden. Vielleicht teilt das gesamte Tierreich die eigentümlichen Tendenzen, die mich auf dem Weg zur Arbeit verwirrt haben.

Evolution: Von der Savanne zum Smartphone

Warum könnten alle so reisen? Möglicherweise ist der Wunsch, in die richtige Richtung zu weisen, ein Erbe der Evolution.

In der Savanne hätte die Berechnung der kürzesten Route und das direkte Anvisieren des Ziels zu sehr ähnlichen Ergebnissen geführt. Erst heute haben die Beschränkungen des städtischen Lebens – Verkehr, Menschenmassen und verwinkelte Straßen – deutlicher gemacht, dass die Kurzschrift der Menschen nicht ganz optimal ist.

Dennoch kann die vektorbasierte Navigation ihre Reize haben. Evolution ist eine Geschichte von Kompromissen , keine Optimierungen, und die kognitive Belastung, einen perfekten Pfad zu berechnen, anstatt sich auf die einfachere Zeigemethode zu verlassen, ist möglicherweise einige eingesparte Minuten nicht wert.

Schließlich mussten die frühen Menschen ihre Intelligenz bewahren, um stampfenden Elefanten auszuweichen, so wie sich die Menschen heute möglicherweise darauf konzentrieren müssen, aggressive SUVs zu vermeiden. Dieses unvollkommene System war für unzählige Generationen gut genug.

Die Menschen gehen jedoch nicht mehr allein und denken auch nicht mehr allein. Sie sind zunehmend mit digitalen Technologien verbunden, sodass Telefone Erweiterungen ihres Körpers darstellen. Einige haben argumentiert, dass Menschen werden zu Cyborgs .

Dieses Experiment erinnert uns an den Haken: Technologische Prothesen denken nicht wie ihre Schöpfer. Computer sind vollkommen rational. Sie tun genau das, was der Code ihnen sagt.

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Gehirne hingegen erreichen a begrenzte Rationalität von guten und notwendigen Kompromissen. Da sich diese beiden unterschiedlichen Einheiten zunehmend verschränken und kollidieren – auf Google Maps, Facebook oder einem selbstfahrenden Auto – ist es wichtig, sich daran zu erinnern, wie sie sich voneinander unterscheiden.

Rückblickend auf meine Studienzeit ist es ein ernüchternder Gedanke, dass der biologische Quellcode der Menschheit dem einer Ratte auf der Straße viel ähnlicher ist als dem der Computer in unseren Taschen. Je mehr Menschen sich mit Technologie verbinden, desto wichtiger wird es, Technologien zu entwickeln, die menschliche Irrationalitäten und Eigenheiten berücksichtigen.

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht auf Die Unterhaltung durch Carlo Ratti Bei der Massachusetts Institute of Technology (MIT) . Lies das Originalartikel hier .