عنوان پایان‌نامه
ارزیابی عامل مبنای نقشه های غنی شده با مو لفه های درک مکانی انسانی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سیستمهای اطلاعات جغرافیایی(GIS)
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2680;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64088
- تاریخ دفاع
- ۳۱ خرداد ۱۳۹۳
- دانشجو
- علیرضا نیرو
- استاد راهنما
- فرید کریمی پور
- چکیده
- حرکت در محیط، فعالیتی جدا نشدنی از زندگی روزمره انسان است. ما نیاز داریم که خود را در محیط توجیه کنیم و در زمان مناسب به مقصد موردنظر خود برسیم. این امر گاه با کمک تسهیلات راهبری مانند نقشه، و گاه با توسل به ادراک مکانی صورت می‌گیرد. ادراک مکانی شامل اخذ، مرتب‌سازی، استفاده و بروزگردانی دانش مکانی محیطی می‌باشد. رفتار مکانی انسان به دلیل وابستگی به مولفه‌های درونی و بیرونی متعدد، به‌طور کلی رفتار پیچیده‌ای محسوب می‌شود و آشکارسازی قطعی سازوکار ذهنی وی به هنگام تصمیم‌گیری مکانی دشوار است. مواردی چون سن، جنسیت، میزان تحصیلات، ضریب هوشی، ویژگی‌های فردی، طراحی محیط، و ... می‌توانند تصمیم‌گیری‌های مکانی افراد را دستخوش تغییر کنند. بنابراین در رویارویی با چنین سیستم پیچیده‌ای که بررسی مستقیم آن دشوار است، مدل‌سازی آن، یعنی ایجاد یک نسخه ساده و خلاصه‌تر از سیستم موردنظر (سیستم ادراک مکانی انسانی) که خصوصیات اصلی را در خود نگاه داشته و جزئیات غیر ضروری را حذف کند، بسیار هوشمندانه خواهد بود. دستیابی به این مهم، مستلزم دانستن مبانی علمی ادراک مکانی انسانی و مولفه‌های آن، با درنظر داشتن ویژگی‌های محیط مورد مطالعه می‌باشد. نقشه‌های کارتوگرافی اغلب بر انتقال اطلاعات بوسیله نمایش از بالا تکیه دارند و اطلاعات قابل دریافت از آن‌ها، عموما به نام‌ها و مقدار کمی اطلاعات توپولوژیک محدود می‌شود. حال آنکه اطلاعات حاصله از نقشه می‌تواند با استفاده مکرر و تعامل همزمان با محیط، به یک دانش مکانی با ثبات و دقیق تبدیل شود. یکی از ایده‌های مطرح شده در راستای سازگارتر کردن تسهیلات راهبری با ادراک مکانی انسانی، غنی‌سازی نقشه‌های کارتوگرافی یا به عبارت دیگر افزودن مولفه‌های ادراک مکانی انسانی به آن می‌باشد. این غنی‌سازی باعث می‌شود که فرد ضمن حرکت در محیط با استفاده از تسهیلات راهبری، از طریق ادراک مکانی خویش با محیط تعامل نموده و بتواند نقشه ذهنی خود از محیط را کامل‌تر نماید. در راستای استفاده عملی از ایده غنی‌سازی، به‌منظور بررسی میزان تاثیرگذاری آن در فرآیند شکل‌گیری دانش مکانی افراد و بهبود آن، ارزیابی این نقشه‌ها ضروری است. بنابراین در این تحقیق، نخست ادراک مکانی انسان معرفی شده و مولفه‌های آن با تمرکز بر ویژگی‌های محیط شهری و نحوه مشاهده و ادراک آن توسط انسان، تشریح می‌شوند. سپس براساس این مبانی، مدلی ارائه می‌گردد که فرآیند ذهنی انسان به هنگام مشاهده و ادراک محیط اطراف را، به شکلی ملموس‌‌تر نمایش می‌دهد. در این مدل مراحل مختلف ادراک انسان شامل چگونگی ذخیره‌سازی اطلاعات مکانی، چگونگی یکپارچه کردن و ارتقاء دانش مکانی و چگونگی بازیابی این دانش برای امر راهبری از دید یک عابر پیاده در فضای شهری، بازسازی می‌شود. در گام بعد، از این مدل پیشنهادی برای ارزیابی یک نقشه غنی‌سازی شده با مولفه‌های ادراک مکانی انسانی استفاده خواهد شد. روش عامل‌مبنا به‌دلیل رویکرد مبتنی بر شبیه‌سازی رفتار عمومی و انعطاف‌پذیری مناسب آن در ارائه طبیعی‌ترین حالت توصیف یک سیستم، برای این پیاده‌سازی مناسب تشخیص داده شد. از این رو مدل پیشنهادی برای شبیه‌سازی ادراک مکانی انسان، در فضای برنامه‌نویسی به عامل آموزش داده شده و سپس او را در محیط یک نقشه غنی‌سازی شده با مولفه‌های ادراک مکانی انسانی قرار می‌دهیم. به این ترتیب این محیط، براساس میزان موفقیت عامل در کسب دانش مکانی و راهبری در فضای نقشه، ارزیابی می‌گردد. بنابراین هدف این تحقیق در درجه اول، ارائه مدلی برای تشریح ادراک مکانی انسانی و در درجه دوم، استفاده از این مدل برای ارزیابی نقشه غنی شده با مولفه‌های ادراک مکانی انسانی می‌باشد. واژه‌گان کلیدی: راهبری، دانش مکانی، ادراک مکانی انسانی، نقشه ذهنی، مدل‌سازی، عامل‌مبنا، عابر پیاده
- Abstract
- Move through the environment is an inseparable activity of human life. People need to know where they are and how they can arrive to their intended destination at the right time. Among several navigation aids (e.g., maps and satellite navigation systems), they may use their spatial knowledge (i.e., cognitive map) for this aim, especially in familiar spaces. Spatial cognition is acquiring, organizing, updating and usage of spatial knowledge about the environment. Human spatial behaviour is complex due to its dependence on various external and internal factors, so generally, detection of human’s mind mechanism is difficult. Factors such as age, gender, education, IQ, environment design, effect human spatial decisions. Investigating such a complex system is too difficult, or sometimes, simply impossible to deal with directly. So modeling, i.e. creating a simpler and more abstract version of system that keeps its essential features while omitting unnecessary details, is a good idea. Achieving this requires knowledge of the scientific principles of human spatial cognition and its elements by considering the characteristics of the studied area. A shortcoming of cartographic maps is that they are limited to a top view representation of the space. Therefore, they only provide metric information and topological relations, while map information can turn in to stable and accurate spatial knowledge by frequent using and simultaneous interaction with environment. One of the proposed ideas in order to make navigation aids consistent with human cognition, is enrichment of cartographic maps with the elements of spatial cognition. This enriching makes person to interact with the environment through his cognition while moving by navigation aids. In order to practical using of this idea, it is necessary to evaluate these maps to assess its effectiveness in the process of spatial knowledge creation and improvement. In this study, first human spatial cognition is presented and its elements are described by focusing on urban environment characteristics and the way human observe and perceive it. Then on the basis of these principles, a model is offered to present human mental process while observing and perceiving environment, in a more understandable way. In this model, the various stages of human cognition including spatial data storage, integration and upgrading spatial knowledge and retrieval of this knowledge for navigation, is simulated for a pedestrian in urban environment. In the next step this proposed model is used to evaluate a map enriched with elements of human spatial cognition. Therefore this research presents an agent-based modelling of how spatial knowledge is constructed and how it is used in positioning and wayfinding. It is a step toward understanding the human spatial behavior, which leads to a more consistent deployment of technology with the human spatial cognition, as well as optimizing the environment to ease the construction of spatial knowledge and navigation in the environment. Keywords: Navigation, Spatial Knowledge, Spatial Cognition, Cognitive Map, Modeling, Agent, Pedestrian
