行為心理:自行車隊(duì)的群體模式
和魚群或鳥群一樣,一隊(duì)自行車車手(術(shù)語(yǔ)稱作“主車群”)通常表現(xiàn)得像一個(gè)整體。當(dāng)車手們?cè)谛》秶龀龊?jiǎn)單動(dòng)作后,就會(huì)出現(xiàn)某種群體模式,輔助整個(gè)車群進(jìn)行調(diào)整。不過在非常擁擠的車隊(duì)里,人們還不清楚是什么決定了單個(gè)車手的行為。數(shù)學(xué)家和生物學(xué)家認(rèn)為,主車群內(nèi)車手的運(yùn)動(dòng)是為了優(yōu)化空氣動(dòng)力學(xué),不過一項(xiàng)新研究給出了不同的解釋。
美國(guó)海軍海底作戰(zhàn)中心(Naval Undersea Warfare Center)的杰西·貝爾登(Jesse Belden)和猶他州立大學(xué)(Utah State University)的塔德·特拉斯科特(Tadd Truscott)發(fā)現(xiàn),車手看見的信息(即“視覺輸入”)對(duì)他們?nèi)绾握{(diào)整自己在車隊(duì)中的位置非常重要。他們會(huì)下意識(shí)地調(diào)整成視野最優(yōu)的菱形結(jié)構(gòu)(每位車手占領(lǐng)菱形結(jié)構(gòu)的一個(gè)頂點(diǎn)),從而幫助自己在其他車手的位置發(fā)生變化時(shí)迅速作出反應(yīng)。
對(duì)于兩兩結(jié)伴的車手來說,當(dāng)二者前后離得很近時(shí)是最省力氣的。但對(duì)于主車群,“我們并沒有觀察到這種模式。空氣動(dòng)力學(xué)只對(duì)位于車隊(duì)邊緣的車手很重要——只要在車隊(duì)內(nèi)部就能節(jié)省能量,”貝爾登說。
圖片來源:Simon Connellan/UNSPLASH
在研究環(huán)法自行車賽的直升機(jī)轉(zhuǎn)播鏡頭時(shí),貝爾登、特拉斯科特和同事注意到,有兩種行為會(huì)導(dǎo)致整個(gè)主車群出現(xiàn)類似液體漣漪的整體調(diào)整現(xiàn)象。首先,某個(gè)車手剎車后,其他車手為了避免碰撞會(huì)減速。其次,某個(gè)車手側(cè)向移動(dòng)躲避障礙或者填補(bǔ)空位時(shí),車群也會(huì)整體調(diào)整。前者會(huì)產(chǎn)生沿主車群前后方向傳播的波動(dòng),而后者則會(huì)產(chǎn)生沿左右方向傳播的波動(dòng)。左右方向的波動(dòng)傳播速度相對(duì)較慢——傳播速度與車手針對(duì)緊挨著自己的其他車手作出反應(yīng)的速度相同。但前后方向的波動(dòng)則傳播得更快。這意味著,當(dāng)看到自己前面兩個(gè)車位的選手剎車時(shí),車手自己已經(jīng)做好了減速的準(zhǔn)備。
仔細(xì)研究這些波動(dòng)現(xiàn)象后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),視覺輸入是影響單個(gè)車手的主要因素。因?yàn)樗麄兿M車能囀侄继幱谧约簩?duì)運(yùn)動(dòng)最敏感的視覺范圍內(nèi)。畢竟每個(gè)車手都不希望自己和別人撞在一起。為此,車手們會(huì)選擇能夠關(guān)注前方車手的位置,同時(shí)在左右兩邊留出避免側(cè)方撞擊的空間。
研究者稱,新發(fā)現(xiàn)可以用來解釋動(dòng)物的集體行為,優(yōu)化離開擁擠空間的方案,或者優(yōu)化自主機(jī)器人的收集程序。
撰文:雷切爾·伯科威茨(Rachel Berkowitz)
翻譯:張哲
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