Cognitive models of energy saving

A number of studies have explored the role of psychological factors in the production of energy saving and pro-environmental behaviors. The theory of planned behavior, the norm activation model, and the new environmental paradigm provided the theoretical model to the majority of the studies in the field. Other isolated psychological factors that were connected with the production of pro-environmental behavior were the exposition to social norms, pre-existing environmental values and motivations, the emotional involvement, the locus of control, and environmental knowledge and awareness. Yet, some pro-environmental decisions are converted in actual behaviors, while others are not. In fact some pro-environmental behaviors require an adequate infrastructure. As well, the influence of personal norms depends on situational cues. The gap between intention and behavior is mediated by the temporal stability of the intentions, the perceived behavioral control, and the formation of implementation intentions. Two recent studies have shown how executive functions mediate the decision-behavior gap for physical activity and dietary behaviors. We hypothesized that when the saving behaviors stress the underlying cognitive processes then the cognitive efficiency (especially the efficiency of the functions involved in action control) mediates the production of energy saving behaviors. To test this hypothesis we conducted three experiments. In the first we examined the relation between of working memory, speed of processing, and sustained attention with the self-reported production of energy saving behavior. Results suggested that the efficiency of the aforementioned functions predicts the production of energy saving behaviors that imply a cognitive effort to be implemented in daily routines. In the second experiment we examined the role of working memory, speed of processing and sustained attention on the production of a directly observed saving behavior, turning off the light when leaving the laboratory. In this case, the relationship was not significant, possibly because some participants refrain form the production of the saving behavior because they did not felt authorized to interact with the laboratory equipment. In the third experiment we “authorized” the participants to handle the laboratory’s devices asking to turn them on at the beginning of the experimental session. Then, trough a dual task paradigm we examined the role of central executive load on the production of energy saving behaviors. Result showed that the central executive load (i.e., through random number generation) decreases the production of the saving behaviors that are not connected with an evident environmental cue. Feedback is commonly used in psychological studies aimed to reduce energy consumption. Feedback acts as a self-teaching tool that allows users to learn from their experience and the consequences of their behaviors. Previous studies showed that feedback resulted to be more effective when is immediate, conveys few information, and is supported by a goal. In the BeAware project we developed an application (i.e., EnergyLife) aimed to reduce energy consumption through an mobile-based feedback. EnergyLife included a community level to provide a climax of cooperative competition and a social goal, to maximize the effect of the feedback. The feedback provided by EnergyLife was next to-real time. Moreover, persuasive advice tips (generic and smart/context-aware) were provided to the users. The effectiveness of EnergyLife was evaluated in a trial involving 5 households and 14 users. The analysis on energy consumption trend showed a significant decrease in energy consumption for all the families in the trial. Overall, the household show a significantly progressive reduction of the consumptions respect to the previous year. Moreover, when a user read a smart advice the consumption of the specific appliance decreased. Overall, results suggest that our understanding of energy conservation behaviors might be improved by considering the influence of cognitive mechanisms underlying their execution. An application designed according the above mentioned principles seem successful in the reduction of energy consumption

Numerosi studi hanno esplorato il ruolo dei fattori psicologici nella produzione di comportamenti pro-ambientali e di risparmio energetico. La “theory of planned behavior”, il “norm activation model”, e il “new environmental paradigm” hannno il fondamento teorico a un gran numero di studi in questo campo. Altri singoli fattori psicologici che sono stati mostrati interagire con la produzione di comportamenti pro-ambientali sono l'esposizione alle norme sociali, i valori e motivazioni pro-ambientali, il coinvolgimento emotivo, il “locus of control”, e la conoscenza e consapevolezza delle problematiche ambientali. Solo alcune delle decisioni pro-ambientali vengono tradotte in comportamenti, mentre altre non vengono messe in atto. Ad esempio alcuni comportamenti pro-ambientali richiedono adeguate infrastrutture. Le norme personali diventao attive in seguito alla comparsa di stimoli situazionali. Inoltre, il divario tra intenzione e comportamento è mediato dalla stabilità temporale delle intenzioni, dal controllo percepito sul proprio comportamento, e dalla costruzione di intenzioni di implementazione. Due studi recenti hanno mostrato come le funzioni esecutive mediano il divario tra intenzione e comportamento per l'attività fisica e il comportamento alimentare. Abbiamo ipotizzato che quando i comportamenti di risparmio energetico comportano un carico dei processi cognitivi sottostanti, l’efficienza di queste funzioni (in particolare l'efficienza delle funzioni coinvolte nel controllo dell’azione) medi la produzione dei comportamenti di risparmio energetico. Per verificare questa ipotesi abbiamo condotto tre esperimenti. Nel primo abbiamo esaminato la relazione tra di memoria di lavoro, velocità di elaborazione, e l'attenzione sostenuta con la produzione dichiarata di comportamenti di risparmio energetico. I risultati suggeriscono che l'efficienza delle funzioni sopracitate sia collegata alla produzione di comportamenti di risparmio energetico che richiedono un carico cognitivo per essere messi in atto nella routine quotidiana. Nel secondo esperimento abbiamo esaminato il ruolo della memoria di lavoro, della velocità di elaborazione e dell’attenzione sostenuta sulla produzione osservata di un comportamento di risparmio energetico, spegnere la luce quando si esce da un laboratorio. In questo caso, la relazione non è risultata significativa, probabilmente perché alcuni partecipanti si sono astenuti dall’eseguire il comportamento di risparmio energetico perché non si sono sentiti autorizzati ad interagire con l'attrezzatura del laboratorio. Quindi, nel terzo esperimento abbiamo creato questa "autorizzazione" chiedendo ai partecipanti di accendere alcuni apparecchi posti all’interno del laboratorio all'inizio della sessione sperimentale. Attraverso un paradigma di doppio compito abbiamo esaminato il ruolo del carico dell’centrale esecutivo nella produzione di comportamenti di risparmio energetico. I risultati mostrano che un’interferenza con il sistema esecutivo centrale (i.e., la generazione di numeri casuali) diminuisce la produzione dei comportamenti di risparmio energetico non collegati con un evidente stimolo ambientale. Il feedback viene spesso utilizzato negli studi psicologici mirati a ridurre il consumo energetico. Il feedback agisce come auto-insegnamento poiché permette agli utenti di imparare dalla loro esperienza e dalle conseguenze dei loro comportamenti energetici. Precedenti ricerche hanno mostrato che il feedback è più efficace quando è immediato, trasmette poche informazioni, ed è relativo ad un obiettivo dell’utente. Nel progetto BeAware abbiamo sviluppato un'applicazione (i.e., EnergyLife) per aiutare gli utenti a ridurre i loro consumi attraverso un sistema di feedback mobile basato sul cellulare. EnergyLife include un livello comunitario per offrire un clima di concorrenza cooperativa ed un obiettivo sociale per massimizzare l'effetto del feedback. Il feedback fornito da EnergyLife era in tempo reale. Inoltre, agli utenti sono venivano inviati dei messaggi persuasivi (sia generici che smart/ context-aware). L'efficacia dell’applicazione EnergyLife è stata valutata attraverso uno studio che ha coinvolto 5 famiglie e 14 utenti. L'analisi sui trend del consumo di energia ha mostrato una significativa riduzione dei consumi per tutte le famiglie. Nel complesso, le famiglie mostrano una significativa riduzione progressiva dei consumi rispetto all’anno precedente. Inoltre, quando un utente riceve uno smart advice (un messaggio customizzato sul suo comportamento) il consumo dell'apparecchio menzionato diminuisce. Nel complesso, i risultati suggeriscono che la nostra comprensione dei comportamenti di risparmio energetico potrebbe essere migliorata considerando l'influenza dei meccanismi cognitivi alla base della loro esecuzione. Un'applicazione progettata secondo i principi sopra menzionati sembra essere efficace nella riduzione del consumo energetico