undefined

A Workflow for Building Computationally Rational Models of Human Behavior

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Chandramouli, Suyog; Shi, Danqing; Putkonen, Aini; De Peuter, Sebastiaan; Zhang, Shanshan; Jokinen, Jussi P. P.; Howes, Andrew; Oulasvirta, Antti

Tiivistelmä

Computational rationality explains human behavior as arising due to the maximization of expected utility under the constraints imposed by the environment and limited cognitive resources. This simple assumption, when instantiated via partially observable Markov decision processes (POMDPs), gives rise to a powerful approach for modeling human adaptive behavior, within which a variety of internal models of cognition can be embedded. In particular, such an instantiation enables the use of methods from reinforcement learning (RL) to approximate the optimal policy solution to the sequential decision-making problems posed to the cognitive system in any given setting; this stands in contrast to requiring ad hoc hand-crafted rules for capturing adaptive behavior in more traditional cognitive architectures. However, despite their successes and promise for modeling human adaptive behavior across everyday tasks, computationally rational models that use RL are not easy to build. Being a hybrid of theoretical cognitive models and machine learning (ML) necessitates that model building take into account appropriate practices from both cognitive science and ML. The design of psychological assumptions and machine learning decisions concerning reward specification, policy optimization, parameter inference, and model selection are all tangled processes rife with pitfalls that can hinder the development of valid and effective models. Drawing from a decade of work on this approach, a workflow is outlined for tackling this challenge and is accompanied by a detailed discussion of the pros and cons at key decision points.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Aalto-yliopisto

Putkonen Aini

Oulasvirta Antti Orcid -palvelun logo

Shi Danqing Orcid -palvelun logo

De Peuter Sebastiaan Orcid -palvelun logo

Chandramouli Suyog Orcid -palvelun logo

Jyväskylän yliopisto

Jokinen Jussi

Helsingin yliopisto

Zhang Shanshan

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

SPRINGER

Volyymi

7

Numero

3

Sivut

399-419

Julkaisu­foorumi

87079

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet; Lääketieteen tekniikka; Psykologia

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Sveitsi

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1007/s42113-024-00208-6

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä