了解GPS如何帮助您击中曲线球

根据Rochester大学的研究人员，我们的大脑通过应用您手机的GPS使用之一来轨道移动物体。这种相同的算法还解释了为什么我们被几种与运动相关的光学幻觉所欺骗，包括棒球众所周知的“曲线错觉”的突然“破裂”。

新的开放获取研究发表在PNAS表明，当跟踪对象的位置时，我们的大脑应用算法，称为卡尔曼滤波器。该算法有助于脑过程小于完美的视觉信号，例如当物体移动到我们的周边时视野那里的视力很低。

然而，帮助我们的大脑追踪运动的同一算法也可能会被物体的运动模式所欺骗，比如旋转棒球的接缝，这导致我们的大脑“看到”球突然从它的轨道上掉下来，而实际上，它是稳步弯曲的。

虽然我们经常依靠全球定位系统(GPS)来到达目的地，但GPS的准确性是有限的。当信号“有噪音”或不可靠时，你手机的GPS就会使用包括卡尔曼滤波(Kalman filter)在内的算法，根据汽车过去的位置和速度来估算汽车的位置。

“就像GPS一样，我们的视觉能力虽然令人印象深刻，但罗切斯特大学脑和认知科学副教授Duje Tadin表示，”学习的同志“。

我们在视野中心的中心时，我们看到了一个物体的位置。然而，当它转向我们的视觉周边时，我们确实很差。然后我们对其其位置的估计变得不可靠。发生这种情况时，我们的大脑更加重视我们对对象的动议的看法。

“而且，这就是我们开始看到像曲线幻觉这样有吸引力现象的地方，”Tadin说。“我们发现GPS用于跟踪车辆的相同算法也解释了为什么我们认为曲线球错觉。”

该研究的第一作者、韩国蔚山国家科学技术研究所(Ulsan National Institute of Science and Technology)的助理教授权武生(Oh-Sang Kwon)说，“一个曲线球的投球确实会弯曲。”“但当从视觉边缘观察时，球的旋转——接缝图案的运动——会使它看起来在一个不同的位置。”

“这里，大脑”知道“位置估计在周边不可靠，所以它更依赖于其他视觉提示，在这种情况下，这是运动;球的旋转，”遵守研究的夸on说在罗切斯特大学的视觉科学中心作​​为研究助理的同时。

感知运动曲线球的位置取决于它在视野中的位置。因此，当球进入周边时，它似乎突然转变：曲线球的臭名昭着和突然的“破裂”，因为它靠近家用板。

卡尔曼滤波算法以其共同发明人、数学家鲁道夫·卡尔曼的名字命名，用于从GPS或我们的大脑中有噪声或不可靠的数据中寻找最优和集成的解决方案。

大多数时候我们的愿景做得非常好，但在某些情况下，如突破曲线球，我们的大脑带来的最佳解决方案掩盖了球的实际行为和轨迹 - 结果是光学错觉。

因此，塔丁解释说，如果你意识到我们的大脑，比如GPS，可以引导我们“看到”速度或方向的变化，而当球从我们视野的中心移动到外围时，实际上并没有发生这种变化，那么你击打曲线球的机会就会更大。

“这些幻想不应被视为证据表明，我们的大脑在察觉中难以让我们周围的世界感到贫困，”Tadin解释道。“它们是神经过程的有趣副作用，在大多数情况下，在处理”嘈杂“的视觉信息时非常有效。”

“这项研究表明，大脑在处理不完整信息时找到的解决方案，往往与工程师针对类似问题(比如你手机的GPS)提出的最佳解决方案相匹配。”

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