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有最短路徑卻不走,MIT:大腦是為了進化而非最佳化

科技新報
更新於 2021年10月21日11:15 • 發布於 2021年10月21日10:32

人們可能都有這種經驗,意見與導航相左,時常覺得電腦計算的路線比自己認為的更遠。根據超過 1.4 萬人日常生活的手機數據發現,人類其實是很糟糕的導航者,計算最短路線方面並非基於理性,大腦偏向直接面對目的地的路線,忽略繞路走其實比較短的選項。科學家認為,這是大腦為了省力做其他更重要事情的結果。

大家都知道兩點間最短的距離是直線,但當你沿著城市街道行走,可能無法走直線,但要如何決定走哪條路?麻省理工學院 (MIT) 新研究發現,大腦並未最佳化,無法步行導航時計算所謂的最短路徑。

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主導研究的科學家是麻省理工學院可感知城市實驗室主任,他在 20 年前還是英國劍橋大學學生時,注意到沿著某條路線前往學校,但走另一條路回到住所,即使其中一條路線較短,仍維持這種行為模式。

他說「我的行為一直不一致,對一生致力理性思考的學生來說,這是很小但令人沮喪的發現。」研究團隊收集 14,000 多人走過的 550,000 多條路徑數據,可幫助回答人們在城市移動時如何選擇路線的問題。

分析發現,人沒有選擇最短路線,而選擇稍長但與目的地角度偏差最小的路線。也就是說,即使一開始向左或向右路線可能更短,但人們選擇的路是更直接面對終點的選項。

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研究團隊稱之為最尖路線,這類選擇策略也出現在昆蟲及靈長類動物研究。科學家認為,這種基於方向的導航需要比實際計算最短路線更少的腦力,可能讓大腦更多力氣投入其他任務。答案就是生存,科學家說:「似乎有種權衡讓大腦計算能力用於其他事情,3 萬年前是為了避開獅子,或現在是為了避開危險的 SUV。」

大腦發展是為了進化並不尋求最佳化,但大腦導航方式與智慧手機或 GPS 設備的電腦運算法大不相同,後者可根據地圖,幾乎完美算出任意兩點間的最短路線。但大腦無法下載詳細、基於距離的地圖,因此基於方向的導航似乎是最佳策略。

研究人員還觀察到,人在往返兩地時會選擇不同路線,就像麻省理工學院主任研究生時代那樣。發現這結果時他說:「基於成千上萬步行者的結論,很明顯我不是唯一這樣做的人。」

人類不是最佳導航者,電腦則完全理性,完全照程式碼指示去做,大腦是達到夠好和必要性妥協的「有限理性」。兩種腦袋越來越糾纏和碰撞時,科學家有必要了解兩者的不同。研究發表在 《Nature Computational Science》。

(首圖來源:pixabay)

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留言 4
  • Kevin.Hsieh
    說的真對,但不適用於鬼島就是了... 在鬼島,很容易發現,腦袋,原來除了裝腦漿, 有更多是裝大便和豆腐的。
    2021年10月22日06:02
  • 小蚊子愛吃糖
    大賣場3條100
    2021年10月22日19:58
  • Barry
    你根本不懂導航的機制還在大言不慚的講,導航系統計算路徑跟軟硬體當時的狀況有關。會變化的,這變化對於熟悉路徑的人是一種可笑的行爲。因此導航才只能參考無法相信。
    2021年10月22日06:25
  • 邱建發_Sherlock
    那科技新報肯定一直在最佳的退化
    2021年10月22日04:11
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