Наш мозг использует статистику для принятия решений

Указания о маршруте, которые подсказал вам сотовый телефон, были немного искажены, но вы поняли их так: "Поверните налево и идите прямо, ресторан будет находиться на правой стороне". Десять минут назад вы сделали поворот. Но в поле зрения ресторана все еще нет. Как далеко вы будете готовы двигаться в том же направлении?

Исследования показывают, что это зависит от вашего начального уровня уверенности после получения указаний. Слышали ли вы их правильно? Повернули ли вы на третьем светофоре? Не могли бы вы проехали мимо ресторана? Возможно, указания являются неправильными?

Человеческий мозг постоянно обрабатывает данные для статистических оценок, которые транслирует в чувство, называемое уверенностью, согласно исследованию, опубликованному в Neuron. Это чувство уверенности занимает центральное место в процессе принятия решений, и, несмотря на многочисленные свидетельства человеческой ошибочности, это субъективное чувство основывается на объективных расчетах.

«Чувство, в конечном счете, зависит от одних и тех же статистических вычислений, которые сделал бы компьютер, - говорит проф. Адам Кепеч (Adam Kepecs), нейробиолог из Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) и ведущий автор нового исследования. - Люди часто фокусируются на тех ситуациях, когда уверенность не соответствует реальности. Но если уверенность всегда была подвержена ошибкам, то какова его функция? Если бы мы не имели возможность оптимально оценить уверенность, мы постоянно бы разъезжали в течение нескольких часов в этом сценарии».

Расчет уверенности для статистики предполагает рассмотрение части набора данных и вывода о всех данных на основе этой выборки. «Чувство уверенности и объективный расчет интуитивно связаны, - говорит проф. Кепеч. - Но насколько?»

В экспериментах с волонтерами проф. Кепеч и его коллеги пытались управлять различными факторами, которые могут варьироваться от человека к человеку. Цель состояла в том, чтобы установить, какие из них способствовали каждому решению. Таким образом, они могли бы сравнить отчеты людей об уверенности с оптимальным статистическим ответом. «Если мы можем количественно оценить факторы, которые приводят к решению, то мы можем спросить, насколько хорошо статистический алгоритм работает на тех же факторах», - говорит проф. Кепеч.

Он и аспирант Джошуа Сандерс (Joshua Sanders) создали видеоигры для сравнения результатов человека и компьютера. Добровольцы слушали потоки щелчкающих звуков и определяли, какие щелчки были быстрее. Участники оценили уверенность в каждом выборе по шкале от одного (случайное предположение) до пяти (высокая степень уверенности). Проф. Кепеч и его коллеги обнаружили, что ответы волонтеров были похожи на статистические расчеты. Мозг формирует чувство уверенности, которое определяет решения таким же статистическим способом, каким выделяет узоры из зашумленных данных.

Разработка модели уверенности является первым шагом на пути к конечной цели проф. Кепеча узнать, где этот внутренний статистик локализуется в головном мозге и как он выполняет обработку данных. Тезис Кепеча заключается в том, что статистика, порождаемая объективной обработкой сенсорных и других данных, это конечный язык мозга.

В то же время, проф. Кепеч говорит, что статистические расчеты, которые обнаружило его исследование, вероятно, обеспечивают лишь первоначальную оценку для людей, принимающих решения. «Отчеты человека об уверенности не эквивалентны этим вычислениям, - говорит он. - В экспериментах, проведенных нами, отражаются эти вычисления, и мы полагаем, что в более сложных ситуациях они будут отправной точкой для отчета об уверенности».

Проф. Кепеч планирует использовать свою модель уверенности в качестве основы для нахождения локализации этого чувства в мозге и понимание его нейронной схемы.

Работа может также иметь более широкие последствия. Области статистики и, в частности, машинного обучения, могут извлечь пользу от этого внутреннего статистика. «Люди все еще лучше, чем компьютеры, при решении действительно сложных проблем, - говорит проф. Кепеч.

Вы следовали инструкциям, но до сих пор нет ресторана в поле зрения; как далеко вы готовы ехать? Это зависит от вашего первоначального чувства уверенности в выборе направления. Мы испытываем уверенность как чувство, но за ним лежат объективные статистические расчеты, сделанные мозгом, как предполагает исследования проф. Кепеча и его коллег

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365