공간인지

Spatial cognition

공간인지는 공간 환경에 대한 지식의 습득, 조직, 활용 및 수정입니다.그것은 우주 자체보다는 인간을 포함한 동물들이 우주 안에서 어떻게 행동하고 그들이 그 주변에서 쌓은 지식에 관한 것입니다.이러한 기능을 통해 개인은 일상 생활에서 기본적이고 높은 수준의 인지 작업을 관리할 수 있습니다.다양한 분야(인지 심리학, 신경 과학, 인공 지능, 지리 정보 과학, 지도 제작 등)가 협력하여 다양한 종, 특히 인간의 공간 인지를 이해합니다.따라서, 공간 인지 연구는 인지 심리학과 신경 과학을 연결하는 데 도움이 되었습니다.두 분야의 과학자들은 공간 인지가 뇌에서 어떤 역할을 하는지를 알아내기 위해 협력하고 주변 신경 생물학적 인프라를 결정합니다.

인간의 공간 인지는 사람들이 자신의 환경에 대해 이야기하고, 새로운 환경에서 길을 찾고, 경로를 계획하는 방법과 밀접한 관련이 있습니다.따라서 광범위한 연구는 피험자가 수행할 수 있는 인지 참조 프레임을 결정하기 위해 참가자 보고서, 수행 측정 등을 기반으로 합니다.이러한 맥락에서 가상 현실의 구현은 연구자들 사이에서 점점 더 광범위해지고 있는데, 이는 알려지지 않은 환경을 가진 참가자들과 고도로 통제된 방식으로 대면할 수 있는 기회를 제공하기 때문입니다.[1]공간 인지는 심리적인 관점에서 볼 수 있는데, 이는 그 공간 안에서 사람들의 행동이 핵심이라는 것을 의미합니다.사람들이 우주에서 행동할 때, 그들은 공간 인지의 가장 진화된 형태인 인지 지도를 사용합니다.인지도를 이용할 경우 랜드마크에 대한 정보와 랜드마크 간의 경로를 저장하여 사용합니다.[2]이 지식은 긴밀하게 조정된 비전과 이동(움직임)뿐만 아니라 지도 기호, 언어 설명, 컴퓨터 기반 포인팅 시스템 등 다양한 출처에서 구축될 수 있습니다.Montello에 따르면, 공간은 암시적으로 한 사람의 몸과 그와 관련된 행동을 가리킵니다.그는 신체보다 작은 공간인 도형공간, 인체보다 공간이 더 확장된 전망공간, 이동으로 배우는 환경공간, 가장 큰 공간이자 지도제작을 통해서만 배울 수 있는 지리공간 등 다양한 종류의 공간을 언급합니다.하지만, 공간은 인간의 뇌에 표현되기 때문에, 이것은 왜곡을 초래할 수도 있습니다.공간과 거리를 인식할 때 왜곡이 발생할 수 있습니다.거리는 주어진 위치와 인지적 현저성이 높은 위치 사이에서 고려되는지 여부에 따라 다르게 인식되는데, 이는 거리가 두드러진다는 것을 의미합니다.인식되는 위치와 거리가 다르면 "기준점"을 가질 수 있는데, 이는 다른 곳보다 더 잘 알려져 있고, 더 자주 방문하며, 더 잘 보입니다.[3]다른 종류의 왜곡도 있습니다.또한, 거리 추정의 왜곡과 각도 정렬의 왜곡이 있습니다.각도 정렬의 왜곡은 개인적인 북쪽을 "북쪽"으로 본다는 것을 의미합니다.지도는 개인적인 학습 관점의 방향에 따라 정신적으로 표현됩니다.지각된 왜곡은 "주관적"이고 "객관적 거리"와 반드시 상관관계가 있는 것은 아니기 때문에, 이러한 현상에서도 왜곡이 발생할 수 있습니다.시내 경로, 회전 경로, 곡선 경로, 경계 또는 장애물에서 과대 평가가 발생할 수 있습니다.

공간지식

1975년 Siegel & White가 제안한 고전적인 공간 지식 획득 접근법은 랜드마크, 경로 지식 및 측량 지식의 세 가지 유형의 공간 지식을 정의하고 이 세 가지를 공간 지식의 연속적인 발전의 디딤돌로 그립니다.[4]

이 프레임워크 내에서 랜드마크는 처음에는 메트릭 관계에 대한 정보 없이 기억되는 행위자의 환경에서 중요한 개체로 이해될 수 있습니다.랜드마크 사이를 이동함으로써 경로 지식이 진화하고, 이는 랜드마크를 연결하는 공간에 대한 순차적인 정보로 볼 수 있습니다.마지막으로, 환경에 대한 친숙도의 증가는 랜드마크와 경로를 모두 통합하고 고정된 좌표계, 즉 측정 관계 및 나침반 베어링 등과 같은 절대 범주와의 정렬 측면에서 관련된 소위 측량 지식의 개발을 가능하게 합니다.예를 들어, 이전에 한 번도 시도하지 않았던 단축키를 사용하는 것과 같은 능력이 발생합니다.

최근에는 새로운 연구 결과가 공간 지식을 습득하는 계단과 같은 모델에 도전했습니다.환경에 대한 친숙함이 항해 성능의 중요한 예측 변수인 것처럼 보이지만,[5][6] 많은 경우 설문 조사 지식조차도 새로운 환경을 최소한으로 탐색한 후에 확립될 수 있습니다.[7][8][9]

이런 맥락에서 다니엘 R.Montello는 새로운 프레임워크를 제안했는데, 이는 성장하는 경험과 함께 진행되는 공간 지식의 변화가 질적인 것보다는 양적인 것이라는 것, 즉 다양한 유형의 공간 지식이 더 정확하고 자신감을 갖게 된다는 것을 의미합니다.[10]또한, 이러한 다양한 유형의 사용은 주로 작업 의존적인 것으로 보이며,[5][6] 이는 일상 생활에서 공간 탐색이 랜드마크, 경로 및 전반적인 조사 지식에 다른 중점을 둔 다양한 전략을 필요로 한다는 결론을 도출합니다.

공간구분

Montello가 제안한 확장에 따라 공간을 분류할 수 있으며, 형상공간, 비스타공간, 환경공간, 지리공간을 구분할 수 있습니다.형상공간은 사람의 신체가 아무런 움직임 없이 커버하는 영역을 의미하는 최초이자 가장 제한적인 공간으로, 쉽게 닿을 수 있는 물체가 포함됩니다.비스타 공간은 신체 너머의 공간을 가리키지만, 방과 같이 움직이지 않고도 완전히 시각화될 수 있을 정도로 충분히 가까운 두 번째 하위 공간입니다.환경공간은 도시처럼 모든 사물과 공간이 직접 보이지 않기 때문에 크기가 크기 때문에 신체를 '포함한다'는 제3의 하위공간으로 움직임을 통해서만 완전한 탐구가 가능합니다.[11]환경공간은 우리의 환경을 이해하기 위해 공간 곳곳을 이동하는 것이 가장 적합하기 때문에 인간에게 가장 적합한 하위공간입니다.[12]지리적 공간은 이동만으로는 탐구할 수 없을 정도로 크고 대륙 전체를 지도에 그릴 수 있는 지도 제작을 통해서만 충분히 이해할 수 있기 때문에 마지막 단계입니다.[11]

기준틀

사람들은 공간적 지식을 쌓기 위해 기준점을 기준으로 자신의 환경을 계산하는 인지적 현실을 구성합니다.이 환경의 프레임은 참조 프레임입니다.[13]

보통 자기 중심적(라틴어 자아: "I")과 자기 중심적(고대 그리스어 알로: "또 다른, 외부") 참조 프레임 사이에는 구분이 있습니다. 자기 중심적 참조 프레임은 자신을 환경에 두고 1인칭으로 보는 것을 말하는데, 이것은 사물의 위치가 자신과 상대적으로 이해된다는 것을 의미합니다.[13]자기중심적 기준 프레임은 몸을 중심으로 합니다.한편, 기준의 할당중심 프레임은 주변의 다른 물체나 랜드마크를 기반으로 한 물체의 위치를 말합니다.자기 중심이 아닌 자기 주변의 세계를 중심으로 하는 것이 중심적인 기준입니다.그러나, 세 번째 구별, 즉 지구 중심 기준 프레임이 만들어질 수도 있습니다.[14][15]관측자의 위치와 독립적인 위치를 부호화할 수 있는 능력이 있다는 점에서, 할당 중심 참조 프레임과 유사합니다.이는 눈에 띄는 랜드마크를 참조하는 것이 아니라 확장된 공간에 분포하는 축과 관련된 공간을 인코딩함으로써 달성됩니다.지구 중심 공간은 경도와 위도 측면에서 가장 일반적으로 조정됩니다.지구 중심 참조 프레임과 할당 중심 참조 프레임의 차이점은 할당 중심 참조 프레임은 소규모 환경에 사용되는 반면 지구 중심 참조 프레임은 지구와 같은 대규모 환경에 사용된다는 것입니다.

공간정보는 이러한 다양한 프레임에 저장될 수 있지만, 아동기[16] 초기에는 이미 함께 발달하고 일상생활의 과제를 해결하기 위해 반드시 결합하여 사용되는 것으로 보입니다.[17][18][19]

기준 프레임은 우주에서 탐색하는 동안에도 사용될 수 있습니다.여기서 정보는 우리가 기억하는 방식에 영향을 미치는 방식으로 암호화됩니다.이 참조 프레임은 관찰자가 그 공간에 포함된 물체에 대해 다른 사람과 의사소통을 해야 할 때 사용됩니다.

관측자는 공간을 탐색할 때 경로 관점 또는 측량 관점 중 하나를 취할 수 있습니다.경로 관점은 관찰자가 자신의 신체와 위치에 대해 탐색하는 것이고, 측량 관점은 공간을 탐색하기 위해 환경을 조감도로 보는 것입니다.경로 관점의 사용은 뇌의 활성화에 있어 조사 관점에 영향을 미치지 않으며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.관점은 순수하게 경로 또는 측량일 수 있지만, 종종 내비게이션에 사용되는 두 가지가 혼합됩니다.사람들은 그 둘 사이를 매끄럽게, 그리고 종종 눈치채지 못하게 바꿀 수 있습니다.[20]

능동항법은 경로지식의 형성에 더 큰 영향을 미치는 것으로 보이며, [19][21][22]지도를 사용하는 것이 더 큰 규모의 복잡한 환경에 대한 조사지식을 더 잘 지원하는 것으로 보입니다.[19][22][23]

개인차

또한 사람들이 가지고 있는 공간과 공간 인지를 경험하는 것에 있어서는 개인차가 있습니다.개인의 차이를 살펴보면, 대부분의 사람들은 공간을 나타내기 위한 전략의 사용이 다른 하나의 참조 프레임을 선호하는 것으로 보입니다.경로 뷰(경로 전략이라고도 함)를 선호하는 사람도 있고, 측량 뷰(측량 또는 방향 전략이라고도 함)[24]를 선호하는 사람도 있습니다.경로적 관점을 선호하는 사람들은 또한 자기 중심적인 참조 틀에서 공간을 더 묘사하는 경향이 있습니다.설문 조사 관점에 대한 성향이 있는 사람들은 또한 할당 중심 참조 프레임을 더 자주 사용하는 경향이 있습니다.지도에서 경로를 배워야 할 때 후자가 내비게이션 작업을 더 잘 수행하는 것으로 관찰되었습니다.이러한 개인적 차이는 설문지와 함께 자체 보고됩니다.[25]

그러나 관점의 선택은 환경의 특성에 의해서도 영향을 받습니다.[26]환경에 단일 경로가 있을 때 사람들은 대개 경로 관점을 사용하기로 결정합니다.하지만, 환경이 개방적이고 랜드마크로 가득 차 있을 때, 사람들은 조사 관점을 선택하는 경향이 있습니다.

이러한 맥락에서 공간정보가 부호화되는 프레임워크인 다양한 참조 프레임에 대한 논의가 이루어졌습니다.일반적으로, 이들 중 두 가지는 자기 중심적(라틴어 자아: "I")과 할당 중심적(고대 그리스어 알로: "another, external") 참조 프레임으로 구분될 수 있습니다.

자기중심적 기준 프레임 내에서 공간정보는 항해자의 신체에 대한 관계의 관점에서 부호화되는 반면에, 할당중심적 기준 프레임은 "관찰자"의 신체에 독립적인, 즉 보다 절대적인 방식으로 객체들 간의 관계를 규정하고 있으므로,그것은 미터법 조건과 기본 방향과 같은 일반적인 선형을 고려한 것입니다.[27]이는 직접 항법에 의해 지원되는 경로 지식이 자기중심 참조 프레임[4][28] 내에서 인코딩될 가능성이 높고, 지도 학습에 의해 지원되는 측량 지식이 차례로 할당 중심 참조 프레임 내에서 인코딩될 가능성이 높다는 것을 시사합니다.[4][23]또한 자기 중심적 관점과 할당 중심적 관점 간의 상호작용이 가능합니다.이 조합은 주로 공간 환경을 상상할 때 사용되며, 이를 통해 환경을 보다 풍부하게 표현할 수 있습니다.그러나 아직까지 발견되지 않은 관점이 있는 경우에는 이 방법을 사용하는 것이 더 요구됩니다.[29]

왜곡.

심리학의 다른 주제에도 편향이 있기 때문에, 공간 인지의 개념 안에도 편향이 있습니다.사람들은 지리 지도와 같은 환경의 공간적 표현으로부터 정보를 활용하거나 보유하려고 할 때 체계적인 오류를 범합니다.[30]이는 지도에 대한 그들의 정신적 표현과 그들이 반영하는 지식이 체계적으로 왜곡되어 있음을 보여줍니다.왜곡은 사람들이 거리나 각도를 추정하도록 요청 받았을 때 그들의 인지 지도에 나타나는 반복적인 오류입니다.생물체의 자연스러운 공간 지각이 손상되면 공간 왜곡이 발생합니다.이것은 다양한 감각 양식으로 실험적으로 만들어 질 수 있습니다.다양한 형태의 왜곡이 존재합니다.

우선, 사람들은 거리를 추정할 때 실수를 하는 경향이 있습니다.지구의 곡면에 대한 실제 측정과 비교할 때, 지리적 랜드마크 사이의 모양, 크기, 거리 또는 방향에 대한 오해가 있습니다.이는 3D 표면을 두 개의 완벽한 차원으로 표시할 수 없기 때문에 발생하는 것으로 보입니다.사람들은 상대적으로 작은 특징(예: 도시)의 위치를 왜곡하여 더 큰 특징(예: 상태 경계)의 위치와 일치하도록 하여 인지도를 정규화하는 경향이 있습니다.[31]우리의 노선 길이는 과대평가되는 경향이 있고, 주요 곡선과 곡선이 있는 노선은 노선 항공 노선보다 더 길게 추정됩니다.[32]분리된 지리적 또는 정치적 실체에 있는 두 지역 간의 지리적 관계를 해석할 때 사람들은 엄청난 체계적 오류를 범합니다.[33]감정적뿐만 아니라 물리적인 경계의 존재는 요소들 사이의 거리를 추정하는 데 있어 편향을 초래합니다.사람들은 서로 다른 두 지역이나 국가에 속했던 두 도시 사이의 거리를 과대평가하는 경향이 있습니다.또한 두드러진 랜드마크의 존재로 인해 거리가 왜곡될 수도 있습니다.어떤 환경적 특징들은 인지적으로 동등하지 않습니다; 어떤 것들은 더 크고, 더 오래되었거나, 더 잘 알려져 있거나, 우리의 일상 생활 활동에서 더 중심적일 수 있습니다.이러한 랜드마크는 덜 중요한 요소의 참조 요소로 자주 사용됩니다.한 위치의 한 요소가 더 현저하면 기준점과 다른 점 사이의 거리가 더 짧은 것으로 추정됩니다.[34]

둘째, 정렬에 있어서 왜곡이 있습니다.정렬이란 직선으로 배열하는 것을 의미합니다.[35]객체들이 서로 정렬되어 있을 때 이러한 객체들 사이의 거리를 추정하고 두 객체의 서로 다른 자기 중심적 관점 사이를 전환하는 것이 훨씬 더 쉽습니다.공간 환경에 대한 정신적 표현을 만들어야 할 때, 사람들은 공간 환경에 있는 물체가 서로 정렬되어 있지 않을 때 훨씬 더 많은 오류를 갖게 되는 경향이 있습니다.이것은 특히 다른 물체들이 따로 기억될 때 더욱 그렇습니다.사람이 물체를 볼 때, 이 물체의 위치가 사람의 자기 중심적인 북쪽을 향할 때 공간 인지의 오류가 적을 것입니다.방향이 북향이고 오정렬 각도에 따라 선형으로 감소할 때 공간 인지 내 성능이 가장 좋습니다.[36]

마지막으로, 공간 인지에 있어서 물체가 다른 물체와의 관계에 놓이는 각도는 왜곡을 갖는 데 큰 역할을 합니다.두 물체 사이의 각도가 90도를 넘으면 각도 오차의 양이 크게 증가했습니다.이 현상은 모든 연령대에서 발생합니다. 예를 들어, 젊은, 중년 그리고 노년층.각도를 알 수 없고 추정해야 할 경우 사람들은 90도에 가까운 값을 추측하는 경향이 있습니다.그 외에도, 우리가 가리키고 있는 물체나 장소(시각장 밖)가 우리의 자기 중심 공간에서 더 멀리 떨어져 있을 때 각도 오차도 증가합니다.친숙함은 중요한 역할을 합니다.지적 오류는 익숙하지 않은 곳보다는 익숙한 곳을 더 적게 가리킵니다.사람들이 각도를 추측하기 위해 공간 기억을 사용해야 할 때, 전방 오차는 후방 오차보다 상당히 작으며, 이는 반대 방향을 기억하는 것이 이동 방향을 기억하는 것보다 더 어렵다는 것을 의미합니다.[37]

코딩

공간적으로 환경을 인코딩하기 위해 사용되는 많은 전략이 있으며, 동일한 작업 내에서 함께 사용되는 경우가 많습니다.최근의 한 연구에서, König et aliae는[38] 참가자들이 상호작용 지도로부터 거리와 집의 위치를 배우도록 함으로써 더 많은 증거를 제공했습니다.참가자들은 서로 관련된 집과 거리의 위치와 절대적인 위치를 기본 방향을 사용하여 표시함으로써 자신의 지식을 상대적인 용어와 절대적인 용어로 재현했습니다.어떤 참가자들은 3초 동안 설명을 할 수 있었고, 다른 참가자들은 시간 제한이 주어지지 않았습니다.그들의 결론은 집의 위치는 상대적인 일에서 가장 잘 기억되는 반면, 거리는 절대적인 일에서 가장 잘 기억되고, 인지적 추론을 위한 할당된 시간의 증가는 둘 모두의 성과를 향상시킨다는 것을 보여줍니다.

이러한 연구 결과는 활발한 탐험 중에 한 순간에 감각적으로 이용할 수 있는 집과 같은 제한된 물체들이 상대적/이진 부호화 방식으로 부호화될 가능성이 더 높으며, 인지적 추론을 위한 시간이 절대적 위치의 추론인 절대/이진 부호화 형식으로의 변환을 가능하게 한다는 것을 시사합니다.기본 방향, 나침반 베어링 등에 따라반대로, 거리와 같이 더 크고 추상적인 물체는 처음부터 절대적인 방식으로 인코딩될 가능성이 더 높습니다.

이 경우 서로 다른 객체의 공간 정보가 동일한 작업 내에서 서로 다른 방식으로 코딩되는 혼합 전략의 관점을 확인합니다.또한, 집과 같은 사물의 방향과 위치는 주로 행동 중심적인 방식으로 학습되는 것으로 보이며, 이는 인간의 인지를 위한 능동적인 틀과도 일맥상통합니다.

성별

두 종류의 동족 쥐를 대상으로 한 연구에서, 해마 크기의 성별 차이는 공간 인지의 성별 특이적 패턴에 의해 예측되었습니다.해마 크기는 실험용 쥐 균주의 미로 성능 및 행인 조류 종 중 공간 기억을 위한 선택적 압력과 긍정적인 상관관계가 있는 것으로 알려져 있습니다.일부다처밭쥐속 (Rodentia:microtus), 수컷은 현장에서 암컷보다 더 광범위하고 공간 능력에 대한 실험실 측정에서 더 잘 수행합니다. 이러한 차이는 일부일처제 쥐 종에서는 없습니다.10마리의 암컷과 수컷을 두 종의 자연 개체군인 일부다처제 초원밭쥐 M. pennsylvanicus와 일부다처제 소나무밭쥐 M. pinetorum에서 채취했습니다.일부다처제 종에서만 수컷이 암컷보다 뇌 전체에 비해 더 큰 해마를 가지고 있습니다.[39]이 연구는 공간 인지가 성별에 따라 달라질 수 있음을 보여줍니다.

한 연구는 수컷 갑오징어(Sepia Officinalis; 두족류 연체동물)가 암컷보다 더 넓은 영역에 걸쳐 분포하는지 그리고 이 차이가 방향 설정 능력의 인지적 이형성과 관련이 있는지를 알아내는 것을 목표로 했습니다.첫째, 우리는 개방된 들판에 두었을 때 남녀 모두의 성적으로 미성숙하고 성숙한 갑오징어가 이동한 거리를 평가했습니다(검정 1).둘째, 갑오징어는 T-maze에서 공간적 과제를 해결할 수 있도록 훈련하였고, 우선적으로 사용되는 공간전략(우/좌회전 또는 시각적 단서)을 결정하였습니다(검정 2).결과는 성적으로 성숙한 남성들이 시험 1에서 더 먼 거리를 이동했고, 다른 세 그룹에 비해 시험 2에서 방향을 잡기 위해 시각적 신호를 사용할 가능성이 더 높다는 것을 보여주었습니다.[40]

내비게이션

자세한 정보:동물항법

내비게이션은 인간을 포함한 동물들이 원하는 목적지에 도달하기 위해 길을 찾고, 추적하고, 따라가는 능력입니다.[41][42]

내비게이션은 몸에서 습득해야 할 환경에 대한 정보와 환경의 랜드마크를 기준 프레임으로 삼아 환경의 정신적 표상을 만들어 인지도를 형성해야 합니다.인간은 서로 다른 공간 사이를 이동하고 자기 중심적 프레임과 할당 중심적 프레임 모두를 조정함으로써 길을 찾습니다.[citation needed]

내비게이션에는 이동과 길 찾기라는 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다.[43]이동은 인간을 포함한 동물들이 한 장소에서 다른 장소로 이동하는 과정입니다.운동은 공간을 통해 이동함으로써 환경을 이해하는 데 도움을 줍니다.[44]길 찾기는 정신적 표현을 통해 한 곳에서 다른 곳으로 가는 길을 따라가거나 결정하는 적극적인 과정으로 정의됩니다.[45]장애물을 피하거나 경로를 유지하거나 특정 물체에 접근할 때 속도를 조절하는 데 도움이 되는 표현, 계획 및 결정과 같은 과정이 포함됩니다.[43][46]

내비게이션과 길 찾기는 환경공간에서 접근할 수 있습니다.댄 몬텔로(Dan Montello)의 우주 분류에 따르면, 4단계의 우주가 있으며 세 번째 단계는 환경적인 것입니다.환경공간은 도시와 같이 매우 넓은 공간을 나타내며, 모든 사물과 공간이 직접적으로 보이지 않기 때문에 이동을 통해서만 완전한 탐색이 가능합니다.[13]또한 Barbara Tversky는 공간을 체계화했는데, 이번에는 인체의 축에 해당하는 세 가지 차원, 즉 위/아래, 앞/뒤와 왼쪽/오른쪽을 고려했습니다.트버스키는 궁극적으로 항해 가능한 공간의 네 가지 분류를 제안했습니다: 몸의 공간, 몸 주위의 공간, 항해의 공간, 그래픽의 공간.[47]

인간항법

인간의 내비게이션에서 사람들은 한 곳에서 다른 곳으로 가는 방법을 계획하기 위해 마음속으로 다른 경로를 시각화합니다.이러한 항로를 계획하기 위해 그들이 의지하는 것들은 사람마다 다르고 다양한 항해 전략의 기초가 됩니다.

어떤 사람들은 점에서 점으로 최적의 경로를 시각화하기 위해 거리 및 절대 방향 용어(북, 남, 동, 서)의 측도를 사용합니다.이러한 보다 일반적인 외부 신호를 방향으로 사용하는 것은 할당 중심 탐색 전략의 일부로 간주됩니다.알로센트릭 내비게이션은 일반적으로 남성에게서 볼 수 있으며, 주로 대규모 및/또는 낯선 환경에서 유용합니다.[48]이것은 수컷이 사냥을 하는 동안 크고 낯선 환경을 돌아다녀야 할 때 진화에 어떤 근거를 가지고 있을 가능성이 있습니다.[49]항해를 할 때는 주로 뇌의 해마와 파라히포캄푸스를 활성화시키는 역할을 합니다.이 내비게이션 전략은 눈에 보이는 신호보다 정신적, 공간적 지도에 더 의존하기 때문에 알려지지 않은 영역에서는 유리하지만 더 작은 환경에서도 사용할 수 있는 유연성을 제공합니다.이 전략을 선호하는 것은 주로 남성이라는 사실은 더 다양한 환경에서 적용되는 것이 더 낫기 때문에 남성이 여성보다 더 나은 항해자라는 일반화와 관련이 있을 것으로 보입니다.[48]

자기중심 항법은 더 많은 지역 랜드마크와 개인적인 방향(좌/우)에 의존하여 경로를 탐색하고 시각화합니다.이러한 방법을 찾기 위해 더 많은 지역적이고 잘 알려진 자극에 의존하기 때문에 새로운 장소에 적용하는 것이 어렵고 대신 더 작고 친숙한 환경에서 가장 효과적입니다.[48]진화론적으로, 자기 중심적인 항해는 음식을 찾고 먹을 수 있는 식물을 찾기 위해 매일 같은 장소로 돌아갈 필요가 있는 우리 조상들로부터 온 것 같습니다.이러한 수렵활동은 주로 비교적 가까운 지역에서 이루어졌으며 수렵채집 사회에서 암컷들에 의해 가장 흔하게 이루어졌습니다.[49]오늘날 여성들은 일반적으로 다양한 랜드마크가 어디에 있는지 더 잘 알고 종종 길을 알려줄 때 그들에게 의지합니다.자기중심항법은 우측 두정엽과 뇌의 전전두엽에 높은 수준의 활성화를 유발하며, 이는 공간적 처리에 관여합니다.[48]

프란츠와 말로는 로보틱스와 자율 시스템 30(2006)에서 내비게이션 계층을 제안했습니다.[50]

동작 전제조건 항법능력
로컬 네비게이션
서치 골인식 적극적인 목표 지향 없이 목표 찾기
방향순응 코스를 현지 방향과 일치시킵니다. 한 방향에서 목표 찾기
조준 골을 앞에 두십시오. 집수 구역에서 눈에 띄는 목표 찾기
지침. 주변 사물과의 공간적 관계를 파악합니다. 주변과의 관계에 따라 정의되는 목표 찾기
길찾기
인식 트리거 응답 연관 감각 패턴-작용 고정 경로를 따릅니다.
지형항법 노선통합, 노선계획 경로 세그먼트의 유연한 연결
측량내비게이션 공통 참조 프레임에 임베딩 새로운 지형에 대한 경로 찾기

웨이파인딩 분류법

인간의 길 찾기에는 도움을 받는 것과 도움을 받지 않는 것의 두 가지 유형이 있습니다.[13]보조 길 찾기는 사람이 일반적으로 낮은 공간 추론을 수반하고 인지적으로 덜 까다로운 내비게이션 과정에서 지도, GPS, 방향 표시 등과 같은 다양한 유형의 미디어를 사용해야 합니다.

길 찾기에 도움이 되지 않는 사람은 길을 찾는 사람에게 그러한 장치를 사용하지 않습니다.[13]무방향 길 찾기는 무방향 또는 지시 여부에 따라 작업 분류로 세분화될 수 있는데, 이것은 기본적으로 정확한 목적지가 있는지 없는지의 구분을 만듭니다. 무방향 길 찾기는 사람이 정해진 목적지 없이 단순히 즐거움을 위해 환경을 탐색하는 것을 의미합니다.[51]

대신, 직접 길 찾기는 검색 대 목표 근사로 더 세분화될 수 있습니다.[51]검색은 사용자가 대상이 어디에 있는지 알지 못하고 낯선 환경에서 검색해야 하는 것을 의미하며, 이는 정보가 없는 검색 또는 정보가 있는 검색으로 표시되는 익숙한 환경에서 검색해야 합니다.[citation needed]

한편, 대상 근사에서는 목적지의 위치는 항해자에게 알려지지만 목적지에 도착하는 방법을 알고 있는지 여부에 따라 추가적인 구분이는 항해자가 목적지에 도착하는 방법을 알고 있는지 여부에 따라 구별됩니다.경로 추종은 환경, 경로, 목적지를 모두 알고 있음을 의미하며, 항해자는 단순히 자신이 이미 알고 있는 경로를 따라 별다른 생각 없이 목적지에 도착하는 것을 의미합니다.예를 들어, 여러분이 도시에 있을 때 그리고 여러분이 집에서 직장이나 대학교까지 보통 걸어가는 것과 같은 길을 걷고 있을 때입니다.[51]

그러나 경로 찾기는 탐색자가 목적지가 어디인지는 알고 있지만 목적지에 도착하기 위해 거쳐야 하는 경로는 모른다는 것을 의미합니다. 즉, 특정 상점이 어디에 있는지는 알고 있지만 어떻게 도착해야 하는지 또는 어떤 경로로 가야 하는지는 모릅니다.내비게이터가 환경을 모르는 경우에는 경로 검색이라고 하는데, 경로도 환경도 알 수 없고 목적지만 알 수 없다는 의미입니다. 새로운 도시에 있어서 기차역에 도착해야 하는데 어떻게 가야 하는지 모릅니다.[51]

반면 경로 계획은 탐색기가 목적지의 위치와 환경을 모두 알고 있기 때문에 목적지에 도착하기 위해 선택해야 하는 경로 또는 경로만 계획하면 된다는 것을 의미합니다.예를 들어, 도시에 있으면서 목적지는 알고 있지만 그 곳에 도달하기 위해 가야 할 특정 경로를 모르는 특정 상점에 가야 하는 경우입니다.[51]

내비게이션과 길 찾기의 개인차

길 찾기와 길 찾기는 성별, 나이 및 기타 특성에 따라 사람들 간에 다를 수 있습니다.공간 인지 영역에서 이러한 요소는 다음과 같을 수 있습니다.

  • 추상적 시각 이미지의 생성, 유지 및 변환과 같은 시공간적 능력.[52]공간 공간 능력은 공간 지각, 공간 시각화, 정신 회전 등의 하위 요소에서 구별할 수 있으며 특정 작업을 통해 측정할 수 있습니다.[53]
  • 공간 관련 성향: 즉, 공간적 불안, 방향감각(환경 내에서 자신의 방향을 찾고 위치를 파악하는 능력에 대한 개인적 평가), 조사 및 경로 선호(지향성 및 경로 선호도라고도 함)와 관련된 공간 및 환경 정보 및 설정과 관련된 자기 보고(설문지를 사용하여)를 받은 선호도전략; 사람들이 선호하는 지도와 같은 또는 사람의 관점으로 환경을 표현하는 방법, 탐험의 즐거움(탐험을 즐기는 개인) 및 공간적 자기 효능감(공간적 과제를 달성할 수 있다는 믿음).[54][55][56][57]

실험적, 상관적 및 사례 연구 접근법을 사용하여 개인의 차이에서 패턴을 찾습니다.상관 접근법은 탐색 및 길 찾기 능력의 개인차를 이해하여 그룹을 비교하거나 연속 수준에서 변수 간의 관계를 조사하는 모달리티에 기초합니다.실험적 접근은 변수들 간의 관계의 인과성을 검토합니다.하나의 변수(독립변수)를 조작하여 환경 회상(종속변수)에 미치는 영향을 조사합니다.사례 연구 접근법은 특정 프로파일이 공간 표현 및 다음과 같은 관련 특징과 어느 정도 관련이 있는지 파악하는 데 사용됩니다.뇌병변 또는 퇴행성 질환(involving 뇌 구조 및 인지 지도 네트워크)의 사례 또는 뇌 결손이 없는 상태에서 환경 정보를 획득하는 데 있어서 인지 및 행동상의 어려움(발달적 지형학적 방향감각 상실의 경우와 같이)의 사례.

증거

증거에 따르면 소규모 공간 능력과 대규모 공간 능력 사이에 연관성이 있습니다.보다 구체적으로, 공간적 능력(소규모 능력)과 환경에 대한 정신적 표현을 만드는 능력(대규모로 공간적 자기평가) 또는 환경 표현(대규모 능력)에 대한 길 찾기 태도(대규모로 공간적 자기평가) 간의 관계가 있습니다.[59]

본 절에서 제시하는 증거는 상관관계 연구의 연구 결과에 초점을 맞출 것입니다.연속적 수준의 변수들 간의 상관관계 연구는 소규모 공간인지능력과 대규모 능력이 어느 정도 관련이 있는지를 검증하는 것을 목표로 합니다.[60][61]

상관 접근법

또한 상관 연구는 탐색의 개별 차이에 대한 그룹 비교를 기반으로 하며 관련된 방법을 찾고 있습니다.이것은 참가자들의 개인차(길 찾기 태도에서 높은 대 낮은 자기 보고, 높은 대 낮은 소규모 능력)의 극단적인 점수를 비교하고 공간 학습과 환경 학습의 차이를 조사하는 것을 포함할 수 있습니다.[62][63]또는 극한의 고성능과 저성능(환경학습과제 후, 높든 낮든)을 비교하고 소규모 공간능력과 길 찾기 태도의 차이를 살펴보는 것.[59]

연속 수준에서의 상관 연구와 관련하여 Allen et al. (1996)에 의해 선구적인 연구가 이루어졌습니다.그들은 참가자들에게 작은 도시에서 산책을 하도록 요청했습니다.저자들은 리콜 성능을 측정하고 공간적(소규모) 능력을 평가했습니다.공간 공간 능력은 공간 시각화, 정신적 회전 및 공간 기억 과제를 평가함으로써 측정되었습니다.구조방정식 모형은 공간순차기억이 공간공간능력요인과 환경지식의[60] 관계에서 매개역할을 하는 것으로 나타남

또한, Hegarthy et al., (2006)은 참가자들에게 실제, 가상, 비디오 환경에서의 경로 학습을 요구했습니다.학습 단계가 끝난 후, 그들은 환경의 특정 랜드마크의 거리와 방향을 추정하도록 요청 받았습니다.참가자들은 일련의 언어적 작업과 공간적 작업을 수행했습니다.[61]

구조방정식 모형을 이용하여, 결과는 방향감각과 공간능력 요인이 관련이 있고, 두 요인 모두 언어능력과 관련이 있음을 나타냅니다.그러나 언어적 능력은 환경(항법) 학습을 예측하지 못합니다.대신 공간 능력과 방향 감각 모두 환경 학습을 예측하고, 방향 감각은 직접 경험을 예측하며, 공간 능력은 시각 학습(가상 및 비디오 테이프 모두)과의 강력한 연결고리를 공유합니다.두 상관 연구 모두 대규모 공간 능력과 소규모 공간 능력 사이의 관계를 보여주었습니다(내비게이션 학습을 통해 검증).[60][61]Allen et al., (1996)은 이러한 변수들 간의 관계가 매개됨을 제시하고 있습니다.소규모 공간능력과 대규모 공간능력 사이의 관계가 매개될 수 있다는 확인은 다른 증거에 의해서도 나타납니다.[60]예를 들어, Menegetti et al., (2016)는 정신적 회전 능력(소규모 능력)이 시공간 작업 기억(즉, 임시 시공간 정보를 처리하고 유지하는 능력)의 매개에 의해 환경 학습(가상으로 획득한 경로 – 대규모 능력의 재현)과 관련이 있음을 보여주었습니다.[64]

그룹비교

Pazzaglia & Taylor(2007)는 개인의 선호도에 따른 집단 비교의 예를 제시하고 있습니다.그들은 환경 학습의 성과 차이(몇 가지 과제별)를 조사하기 위해 선호도 조사 선호도가 높고 낮은 개인(즉, 멘탈 맵 형성 선호도)을 선택했습니다.결과는 높은 조사 그룹이 낮은 조사 그룹보다 더 나은 성능, 특히 내비게이션 오류가 적음을 보여주었습니다.[62]

Weisberg et al. (2014)은 공간 환경 성능에 따른 집단 비교의 예를 제시하고 있습니다.그들은 참가자들에게 가상 환경에서 경로를 배울 것을 요청했습니다.그들은 공간적 능력(소규모)과 길 찾기 선호도에 대해 테스트를 받았습니다.그런 다음 포인팅 성능(경로 내 및 경로 간)과 모델 구축을 수행했습니다.그 결과 좋은 포인팅 수행(경로 간 및 경로 내)을 하는 참가자들은 높은 시공간 능력(정신적 회전)과 길 찾기 선호(방향감각)를 나타냈습니다.[65]

성별차이

성별은 길 찾기와 길 찾기에서 개인차의 근원입니다.남성은 여성과 비교하여 항해 중에 더 많은 자신감을 보이며 최종 환경 표현 정확도에서 성별 차이도 일부 요인(결과 변수, 피드백, 친숙도)에 의해 약화될 수 있습니다.[66][67]

여성이 남성보다 높은 수준의 공간 불안을 경험합니다.[54]또한 남성과 여성은 두 가지 다른 길 찾기 전략을 사용합니다. 즉, 여성은 경로 전략을 더 많이 사용하는 반면 남성은 조사(지향성) 전략을 더 많이 사용하는 것입니다.[54]경로 전략은 방향 지시를 따르는 것과 관련된 것이고, 측량(방향) 전략은 위치와 관련된 환경 내 참조를 사용하는 것입니다.

연속 수준에서의 관계를 살펴보면 성별은 항해 성공에 영향을 미칠 수 있는 예측 변수이며, 남성과 여성 모두 성공적으로 수행할 수 있습니다.그러나 탐색 후 새로운 환경에 대한 정신적 표현을 형성하는 능력은 전략, 신념/자기 효능감 및 공간적 인지 능력과 관련된 다양한 관계 패턴에 영향을 받습니다.따라서 남성과 여성 모두 다양한 관계 패턴이 탐색 및 길 찾기 성능에 영향을 미치는 시공간적 개별 요인, 능력 및 성향의 사용을 포함합니다.[57]

나이차이

노인의 경우 공간 영역의 능력이 떨어집니다.그러나 이는 오류가 발생하기 쉬운 일반화입니다.실제로 어떤 공간적 능력을 고려하고 있는지, 소규모인지, 대규모 공간적 능력인지, 공간적 자기평가(길 찾기 태도)인지, 이 변수들이 서로 어떤 연관성을 갖고 있는지 고민할 필요가 있습니다.게다가, 노화에 따라 감소하는 다른 요인들도 기억 기능, 실행 통제, 그리고 다른 인지적 요인들과 같은 공간적 능력에 영향을 미칠 수 있습니다.[68]

정신적 회전, 공간 시각화, 공간 지각,[69] 원근감과 같은 소규모 능력이 감소합니다.[70][71] 심지어 감소하는 과정은 능력의 종류, 과제 특징, 그리고 다른 개인적인 차이(성별 및 이러한 능력에 대한 전문성 등)와 관련이 있습니다.일반적으로 능력은 60세 전후로 감소하며, 원근법적으로는 50세부터 시작할 수 있습니다.

일반적으로 자가 보고된 길 찾기 태도와 관련하여, 공간 불안의 가벼운 증가와 같은 약간의 변화와 [72]함께 방향 감각과 같은 수명 전반에 걸쳐 상당히 안정적인 경향이 있다는 증거가 제시됩니다.[71]

공간 학습과 표현 능력 또한 나이가 들수록 감소하는 경향이 있습니다.젊은 성인과 노년층의 차이는 개인적으로나 환경적으로 여러 요인들과 관련이 있습니다.사실, 노인들은 자기 중심적 지식(자기 대 사물 관계)과 관련하여 할당 중심적 지식(자기 대 사물 관계)에 기반한 공간적 과제에서 감소할 가능성이 더 높습니다.[73]작업에서 정보를 인식해야 하는 경우 능동적 리콜이 필요한 경우 연령 차이가 적습니다.환경이 친숙할 때, 그것은 젊은 성인들에 대한 성별 차이의 영향을 덜 받습니다.18-78세의 건강한 성인을 대상으로 한 연구에서는 특히 70세부터 어려움이 증가한 것으로 나타났습니다.[68]감소에 관여하는 생물학적 요인은 해마, 파라히포캄팔회선, 역전신피질의 활동이 감소하여 새로운 공간 지식을 습득하고 이를 적용하는 데에 어려움이 있습니다.[74]

공간적 능력(예: 시공간 작업 기억 및 회전)의 감소에도 불구하고 공간적 능력과 길 찾기 태도는 노인의 공간 학습과 내비게이션 정확도를 유지하기 위한 다양한 범위에 기여합니다.[75]실제로 노인 표본을 사용한 연구에서 공간 능력의 저하에도 불구하고(소규모) 후자는 환경 학습에서 기능적인 역할을 여전히 가지고 있음을 보여주었습니다.[76][77]다른 연구들은 공간학습의 정확성을 유지하는 데 있어 장소를 탐색하는 즐거움과 같은 길 찾기 태도의 긍정적인 역할을 보여주었습니다.이는 공간학습이 노인들의 안전과 삶의 질 지표인 자율성에 중요하기 때문에 유용합니다.[75]

참고 항목

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