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 enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Jyväskylän yliopisto
Jokinen Jussi
Helsingin yliopisto
Zhang Shanshan
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Emojulkaisun nimi
Kustantaja
Volyymi
7
Numero
3
Sivut
399-419
ISSN
Julkaisufoorumi
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