Basso, Bisiacchi, and colleagues ha

Basso, Bisiacchi, and colleagues have used a variation of the standard TSP referred to as the Maps test. The main purpose of the research has been to identify how heuristics are used by human solvers and how this may be affected by brain damage or other forms of functional impairment (Basso et al., 2001; Basso et al., 2006). These latter findings will be described later, while in the present section we will describe the task itself and some of the more general findings. Problems are presented on a computer screen displaying a schematic map of city blocks, typically with seven vertical and five horizontal roads. Instances are small, usually varying from four to nine nodes plus indicated start and end points displayed at intersections. Participants use keyboard arrow keys to move a cursor along roads to indicate a path between points. Using the Maps task, Basso and colleagues have reported results indicating that people may switch among several heuristics dur- ing the process of a single solution, and that inhibiting switching results in performance decrements (Basso et al., 2006; Cutini et al., 2008). Recent research from this group has also reported gender differences (Cazzato et al., 2010). Males and females completed 30 problems and performances were compared on a number of measures, including path lengths, response times, and heuristics employed (the latter were inferred by matching participant path segments to segments produced by four heuristics). The results indicated that males produced significantly shorter paths than females and were more likely to switch heuristics during problem solving.
The Maps task differs from the standard TSP not only in using an open path, but in using city-block instead of Euclidean space. (In the city-block norm—also known as the “Manhattan” and “l_1” norm—the distance between two points is measured along axes at
90 degrees.) This latter difference is potentially important, since a city-block metric may affect perceptual characteristics of optimal solutions. To illustrate, consider some of the optimal city-block solutions to the closed TSP shown in Figure 2. Assuming that each side of the square shown in the solution on the left is two units long, then the optimal city- block solution is eight units. This is the length of the other two solutions shown. However, both of them violate principles of optimal solutions in Euclidean space. The center solution has a crossing, while the solution to the right involves retracing of line segments. Any Euclidean solution with either of these characteristics must be nonoptimal (van Rooij, Stege, & Schactman, 2003).
While the studies described so far examined the open task in its own right, others have compared performance on open versus closed versions. In one case, Vickers et al. (2003) report an experiment comparing performance on 10 randomly generated 30-node stimulus arrays under standard (closed tour) instructions with performance on the same 10 arrays under open instructions. The results indicated that performance on closed versions, at 4.8% above optimal, was consistently better than on open versions, at 7.1%. Similar results were reported by Chronicle, MacGregor, and Ormerod (2006), with performance on closed versions being better than on open versions in three experiments, although in one case, the difference did not reach significance. The implications of these differences are discussed below, when we describe the theoretical approaches to human performance.
As mentioned previously, another variation on the standard instruction to find the shortest tour was introduced by Vickers et al. (2001), in a condition where participants were instructed to draw a path that “looked most natural, attractive, or aesthetically pleasing” (p. 36). When compared with a second group, operating under the standard instruction to minimize tour length, the aesthetic group produced tours that were slightly longer. Nevertheless, the authors concluded that the results under aesthetic instructions corresponded to minimal solutions to a remarkable extent. The findings recall those of Pomerantz (1981), who reported that when subjects were asked to connect dot arrays to illustrate any patterns they perceived, they frequently connected the dots using shortest possible paths.
A further variation on standard instructions was reported by Chronicle, MacGregor, and Ormerod (2006), who investigated whether participants are as adept at finding long tours as they are at finding short tours (see Figure 3). The results using 10-point arrays indicated that they are not, by a substantial margin. A long tour took more time to produce and was significantly farther from the maximum path length than a short tour was from the minimum. Specifically, long tours required an average of 13 seconds and were almost 2 standard deviations away from the longest path, compared with short tours, produced in 6 seconds and less than half a standard deviation from the shortest. Human performance in producing long tours was also significantly worse than a simple farthest neighbor construction heuristic, to connect the next line segment to the most distant unconnected node. A second experiment using 15-node stimuli replicated the main findings, while controlling for the effects of increased visual clutter due to multiple line crossings under the longest path instructions.
To summarize the effects of instructional variations, the results indicate that participants continue to be effective in finding near-optimal tours, even when they are instructed to find “attractive, aesthetically pleasing” tours rather than shortest ones. On the other hand, when the requirement to return to the starting point is lifted, as in the “open path” variation, there is a reliable degradation in performance. An even more striking degrada- tion occurs when the task requirement is changed from finding the shortest tour to finding the longest tour, where human performance appears to be significantly poorer even than

Kết quả (Việt) 2:

Basso, Bisiacchi, và các đồng nghiệp đã sử dụng một biến thể của TSP chuẩn gọi là thử nghiệm Maps. Mục đích chính của nghiên cứu đã được xác định như thế nào chẩn đoán được sử dụng bởi những người giải quyết của con người và làm thế nào điều này có thể bị ảnh hưởng bởi tổn thương não hoặc các hình thức khác của sự suy giảm chức năng (Basso et al, 2001;. Basso et al., 2006). Những phát hiện này sau này sẽ được mô tả sau, trong khi ở phần này chúng tôi sẽ mô tả các nhiệm vụ chính và một số kết quả tổng quát hơn. Các vấn đề được trình bày trên một màn hình máy tính hiển thị một bản đồ sơ đồ khối của thành phố, thường với bảy dọc và năm con đường ngang. Trường hợp là nhỏ, thường là khác nhau 4-9 nút cộng với điểm đầu và cuối chỉ hiển thị tại nút giao thông. Những người tham gia sử dụng các phím mũi tên trên bàn phím để di chuyển con trỏ dọc theo con đường để chỉ ra một đường dẫn giữa các điểm. Sử dụng các nhiệm vụ Maps, Basso và các đồng nghiệp đã báo cáo kết quả cho thấy rằng những người có thể chuyển đổi giữa nhiều heuristics dur- ing quá trình của một giải pháp duy nhất, và ức chế kết quả chuyển đổi trong decrements hiệu suất (Basso et al, 2006;.. Cutini et al, 2008). Nghiên cứu gần đây từ nhóm này cũng đã báo cáo sự khác biệt giới tính (Cazzato et al, 2010.). Nam và nữ hoàn thành 30 vấn đề và các buổi biểu diễn được so sánh về một số biện pháp, bao gồm cả chiều dài con đường, thời gian đáp ứng, và heuristics dụng (sau này được suy ra bằng cách kết hợp các đoạn đường tham gia để phân đoạn sản xuất bởi bốn heuristics). Các kết quả chỉ ra rằng nam giới sản xuất đường ngắn hơn đáng kể so với nữ giới và có nhiều khả năng để chuyển đổi công nghệ tự động trong quá trình giải quyết vấn đề.
Nhiệm vụ Maps khác với TSP tiêu chuẩn không chỉ trong việc sử dụng một con đường mở, nhưng trong sử dụng thành phố-block thay vì không gian Euclide. (Trong thành phố-block chuẩn mực còn được gọi là "Manhattan" và "l_1" chuẩn mực khoảng cách giữa hai điểm được đo dọc trục tại
90 độ). Sự khác biệt sau này có tiềm năng quan trọng, kể từ khi một thước đo thành phố-block có thể ảnh hưởng đến đặc điểm nhận thức của các giải pháp tối ưu. Để minh họa, hãy xem xét một số các giải pháp thành phố khối tối ưu cho kín TSP thể hiện trong hình 2. Giả sử rằng mỗi bên của hình vuông thể hiện trong các giải pháp trên bên trái là dài hai đơn vị, sau đó là giải pháp tối ưu là khối City- tám đơn vị . Đây là chiều dài của hai giải pháp khác được hiển thị. Tuy nhiên, cả hai đều vi phạm nguyên tắc của giải pháp tối ưu trong không gian Euclide. Giải pháp trung tâm có một đi qua, trong khi các giải pháp cho quyền liên quan đến retracing các đoạn đường. Bất kỳ giải pháp Euclide với một trong những đặc điểm phải có nonoptimal (van Rooij, Stege, & Schactman, 2003).
Trong khi các nghiên cứu đã cho đến nay đã kiểm tra các nhiệm vụ mở ở bên phải của riêng của nó, những người khác đã so sánh hiệu suất trên phiên bản mở so với đóng cửa. Trong một trường hợp, Vickers et al. (2003) báo cáo một thử nghiệm so sánh hiệu suất trên 10 mảng kích thích kinh tế 30-node được tạo ngẫu nhiên theo tiêu chuẩn (tour khép kín) hướng dẫn với hiệu suất trên cùng 10 mảng theo chỉ mở. Kết quả cho thấy hiệu suất trên phiên bản khép kín, đạt 4,8% so với tối ưu, là luôn tốt hơn so với các phiên bản mở, đạt 7,1%. Kết quả tương tự đã được báo cáo bởi Chronicle, MacGregor, và Ormerod (2006), với hiệu suất trên phiên bản khép kín là tốt hơn so với các phiên bản mở lại trong ba thí nghiệm, mặc dù trong một trường hợp, sự khác biệt không có ý nghĩa. Các tác động của sự khác biệt này sẽ được thảo luận dưới đây, khi chúng tôi mô tả cách tiếp cận lý thuyết đến hiệu suất của con người.
Như đã đề cập trước đó, một biến thể về việc hướng dẫn tiêu chuẩn để tìm các tour du lịch ngắn nhất đã được giới thiệu bởi Vickers et al. (2001), trong một điều kiện mà người tham gia được hướng dẫn để vẽ một con đường mà "trông tự nhiên nhất, hấp dẫn, hoặc thẩm mỹ" (p. 36). Khi so sánh với một nhóm thứ hai, hoạt động dưới sự hướng dẫn tiêu chuẩn để giảm thiểu độ dài tour du lịch, các nhóm thẩm mỹ sản xuất tour du lịch mà là hơi dài. Tuy nhiên, các tác giả kết luận rằng các kết quả theo hướng dẫn tương ứng với các giải pháp thẩm mỹ tối thiểu đến một mức độ đáng kể. Những phát hiện này gợi lại những Pomerantz (1981), đã báo cáo rằng khi đối tượng được yêu cầu kết nối dot mảng để minh họa cho bất kỳ mô hình chúng ta cảm thấy, họ thường xuyên kết nối các dấu chấm bằng cách sử dụng con đường ngắn nhất có thể.
Một biến thể hơn nữa về hướng dẫn tiêu chuẩn đã được báo cáo bởi Chronicle, MacGregor , và Ormerod (2006), người điều tra xem người tham gia như lão luyện trong việc tìm kiếm tour du lịch miễn là họ đang ở việc tìm kiếm tour du lịch ngắn (xem hình 3). Kết quả sử dụng mảng 10 điểm cho thấy họ không phải là, bằng lãi đáng kể. Một tour du lịch dài mất nhiều thời gian hơn để sản xuất và là xa hơn đáng kể so với chiều dài con đường tối đa so với một tour du lịch ngắn là từ tối thiểu. Cụ thể, các tour du lịch dài cần trung bình 13 giây và đã gần 2 độ lệch chuẩn khỏi con đường dài nhất, so với các tour du lịch ngắn, được sản xuất trong 6 giây và ít hơn một nửa độ lệch chuẩn từ ngắn nhất. Hiệu suất của con người trong sản xuất tour dài cũng tệ hơn nhiều so với một người hàng xóm xa nhất heuristic, xây dựng đơn giản, để kết nối các phân đoạn đường bên cạnh các nút chưa được nối xa nhất. Một thí nghiệm thứ hai sử dụng kích thích 15-node nhân rộng các kết quả chính, trong khi điều khiển cho các hiệu ứng tăng hỗn loạn thị giác do nhiều giao cắt đường theo sự chỉ dẫn đường đi dài nhất.
Để tóm tắt các tác động của biến thể giảng dạy, kết quả cho thấy những người tham gia tiếp tục có hiệu lực trong việc tìm kiếm các tour du lịch gần như tối ưu, ngay cả khi họ được hướng dẫn để tìm "hấp dẫn, mang tính thẩm mỹ" tour du lịch chứ không phải là những cái ngắn nhất. Mặt khác, khi các yêu cầu để trở về điểm khởi đầu được nâng lên, như trong "con đường mở" biến thể, có một sự xuống cấp đáng tin cậy trong hoạt động. Một chế degrada- còn ấn tượng hơn khi xảy ra các yêu cầu nhiệm vụ được thay đổi từ việc tìm kiếm các tour du lịch ngắn nhất để tìm các chuyến lưu diễn dài nhất, nơi hiệu suất của con người dường như là kém thậm chí hơn đáng kể