Избегание столкновений: бессознательный ум на работе

Как мозг предотвращает столкновения бессознательно

На этой неделе в аэропорту Вашингтона на Ближнем среднем полете трех реактивных самолетов показана сложность систем предотвращения столкновений. Катастрофическое столкновение между тремя самолетами, перевозящими 192 пассажира, было частично предотвращено диспетчером воздушного движения, и только 1650 ярдов разделения остались между самолетами, кричащими друг к другу с комбинированной скоростью 436 миль / ч. Эта близость к катастрофе подчеркивает то, что легко упускает из виду наш бессознательный ум: как наш мозг постоянно контролирует наше окружение автоматически и действует, чтобы предотвратить столкновение, когда мы без труда плетуемся сквозь толпы пешеходов и обходим препятствия на нашем пути, не задумываясь.

Мы все знакомы с опытом приближения к другому человеку и вместо того, чтобы грациозно проезжать друг с другом, вы оба резко двигаетесь в одном направлении, ставя вас на столкновение. Мгновенно вы поворачиваетесь в другом направлении, но приближающийся человек делает то же уловку, и вы приходите в течение секунды секунды, сталкиваясь с лобовым поворотом. Вы оба сразу останавливаетесь, высвобождая немного смеха.

Мы смеемся по двум причинам: такие навигационные дилеммы и близкие промахи редки, а во-вторых, все это поведение и маневрирование осуществляются бессознательно. Это забавно, потому что вы оба просто зрители.

• Будущее исцеления: одно видео за раз
• Управление аппетитом вашего малыша
• Горе жизни: перестаньте говорить «двигаться дальше» – переходите к чему?
• Роберт Уитакер на Mad в Америке
• С Пасхальной корзиной или Цветочным горшком начните вырасти благодарность

Но как? Устранение столкновений – чрезвычайно сложная проблема. Огромно сложные системы, сложные механизмы связи и строгое соблюдение стандартных протоколов защищают от столкновения в любой транспортной системе. Но при ходьбе свободно нет правил дорожного столкновения. Если бы мы следовали правилу стереотипов, чтобы безопасно договариваться о прохождении другого пешехода пешком, скажем, всегда переходите вправо, например, проблем не будет, но таких правил нет. Вы и человек, который подходит вам, могут свободно проходить друг с другом либо справа, либо слева. Нет необходимости связываться или обсуждать ваши предпочтения. Если оставить шанс, это, по-видимому, закончится почти в столкновениях в 50% случаев, но на самом деле столкновения между людьми нечасты. Как это можно объяснить? Каждый человек как-то читает чужой разум и знает, как пройти? Без малейшего осознания наша скрытая система управления мозгом решает эту проблему мгновенно и постоянно, чтобы вы могли свободно заниматься своим сознанием в других вопросах. Исследователи Энн-Хелен Оливер и его коллеги из Университета Ренна во Франции задавались вопросом, как это возможно, и они разработали эксперимент, чтобы раскрыть секрет.

Эксперимент, который они придумали, моделирует ситуацию, когда два человека, идущие по тротуару, но скрытые друг от друга за углом здания, внезапно обнаруживают, что их пути пересекаются на 90 градусов, когда они выйдут из-за угла, угрожая столкновением с Т-костью. Когда это происходит, по крайней мере один человек должен отвлечь свой путь или изменить свой темп, чтобы другой мог пересечься спереди или сзади. Эта ситуация столкновения на слепом перекрестке была воспроизведена в лаборатории, используя стену, чтобы заслонять двух предметов, поскольку они невольно подходят. Это позволило исследователям точно определить, сколько времени испытуемые должны были бы избежать столкновения после того, как увидели друг друга за стеной и сняли видеоролики с уклончивых действий, совершаемых каждым человеком.

Их первое обнаружение, опубликованное в текущем выпуске « Gait and Posture» , подтвердило, что показали предыдущие исследования: люди используют другую стратегию предотвращения столкновений в зависимости от того, является ли препятствие впереди неодушевленным объектом или человеком. Если препятствием, которого следует избегать, является неодушевленный объект, независимо от того, неподвижен он или движется, мы просто отвлекаем наш курс (и скорость) на новую траекторию, чтобы безопасно избежать столкновения с ним. Если объект впереди – это человек, эта стратегия не используется, просто потому, что другой человек может внезапно меняться и двигаться в любом направлении – ускорение, замедление, остановка, шаг вправо или влево. Подход «управляемой безопасной траектории» – это стратегия, которую мы используем во время вождения автомобиля, чтобы избежать собачьей белки на дороге, и все мы знаем, как сильно это может закончиться.

• Frankenbanking
• Мозговой штурм не работает
• Очень странный мир исследований сексизма
• Что мне делать с детьми ADD этим летом?
• Не только двуязычный-билитрат!

После анализа видеоматериалов предметов, избегающих столкновений в своих экспериментах, графического отображения всех данных и сокращения его до математических уравнений, исследователи обнаружили одну математическую переменную, которая точно предсказала бы маневры предотвращения столкновений, которые мы выполняем, чтобы предотвратить «пешеходную дорогу». не переменная, уникальная для поведения пешехода, такая как изменение скорости или направления, это был фактор, который сочетал в себе действия обоих – взаимное взаимодействие обоих людей – означает предсказанное расстояние (MPD). Это ожидаемое расстояние между двумя людьми в точке, где их текущие траектории приведут их к пересечению друг с другом. Если это предсказанное расстояние разделения составляет менее одного метра, оба предмета изменили курс таким образом, чтобы увеличить расстояние предсказанного разделения на пересечении до одного метра или более. Если MPD был больше 1 метра, ни один человек не изменил своего шага или направления.

Исследователи обнаружили, что это предотвращение столкновений между пешеходами было достигнуто в три этапа: наблюдательная фаза, фаза реакции и фаза регулирования. Маневры взаимного руководства во время этих фаз выполняются в секундах или доли секунды. Фаза наблюдения начинается, когда два ходока сначала видят друг друга и понимая, что они находятся на курсе столкновения (MPD менее 1 м), начинают уклоняться. Эта наблюдательная фаза составляет лишь 1/3 секунды, замечательно быстро учитывая все ситуационное осознание и подсознательные вычисления, анализ и принятие решений, которые должны быть инициированы. Затем ходоки начинают маневры, чтобы скоординировать уменьшение MPD, если это необходимо, период в 3 секунды. В фазе окончательного регулирования два ходока точно настраивают свои траектории и скорость, чтобы позволить им проходить друг с другом даже ближе, чем минимальное расстояние в 1 м за раз в тот момент, когда они проходят. Эта корректировка происходит в последние 0,8 секунды до точки пересечения. Речь идет о времени, которое требуется, чтобы сделать один шаг. Оба ходока могут теперь разрешить расстояние зазора, чтобы затянуться, потому что проблема предотвращения столкновений была решена, и траектория другого человека больше не может измениться в последний момент перед прохождением.

Никогда, ни в одном из организованных потенциально катастрофических взаимодействий эксперименты не привели к столкновению. В этом мы неплохо умеем. Мы подсознательно подсчитаем, что расстояние между расстоянием в отдаленной точке пересечения будет между нами и другим пешеходом, и если это значение не соответствует нашему минимальному безопасному расстоянию в 1 метр – примерно на расстоянии одного шага – оба ходока взаимно вступают в серии корректировок курса, пока оба наших бортовых компьютера не подсчитают, что результат будет 1 м разминирования; мы придерживаемся этого курса, и мы проходим.

Справка:

Oliver, Marin, Cretual и Pettre (2012) Минимальное предсказанное расстояние: общая метрика для предотвращения столкновений во время парных взаимодействий между пешеходами. Поход и поза 336: 399-404.