Наш мозг использует статистику для расчета уверенности и принятия решений

Маршруты, передаваемые по мобильному телефону, были немного искажены, но, как вы их поняли: "На третьем светофоре поверните налево и идите прямо; ресторан будет с правой стороны от тебя." Десять минут назад вы сделали поворот. По-прежнему нет ресторана в поле зрения. Как далеко вы готовы проехать в том же направлении?

Исследования показывают, что это зависит от вашего первоначального уровня уверенности после получения указаний. Вы их правильно расслышали?? Вы повернули на 3-й свет? Не могли бы вы проехать мимо ресторана? Возможно, направления неверны?

Согласно исследованию, опубликованному сегодня в Neuron, человеческий мозг постоянно обрабатывает данные, чтобы делать статистические оценки, которые выражаются в чувстве, которое мы называем уверенностью. Это чувство уверенности играет центральную роль в принятии решений, и, несмотря на многочисленные доказательства человеческой склонности к ошибкам, субъективное ощущение основывается на объективных расчетах.

"Ощущение, в конечном итоге, основано на тех же статистических вычислениях, которые сделал бы компьютер," говорит профессор Адам Кепекс, нейробиолог из лаборатории Колд-Спринг-Харбор (CSHL) и ведущий автор нового исследования. "Люди часто сосредотачиваются на ситуациях, в которых уверенность отделена от реальности," он говорит. "Но если бы доверие всегда было подвержено ошибкам, какова была бы его функция?? Если бы у нас не было возможности оптимально оценить уверенность, мы бы обычно часами ездили по этому сценарию."

Вычисление достоверности для статистика включает в себя просмотр набора данных – возможно, выборку шариков, извлеченных из мешка, – и вынесение заключения обо всем мешке на основе этой выборки. "Чувство уверенности и объективный расчет связаны интуитивно," говорит Kepecs. "Но насколько так?"

Поэтому в экспериментах с людьми Кепекс и его коллеги пытались контролировать различные факторы, которые могут варьироваться от человека к человеку. Цель заключалась в том, чтобы установить, какие доказательства способствовали принятию каждого решения. Таким образом они могли сравнивать доверительные сообщения людей с оптимальным статистическим ответом. "Если мы сможем количественно оценить свидетельства, на основании которых человек принимает решение, тогда мы можем спросить, насколько хорошо статистический алгоритм работает с теми же свидетельствами," говорит Kepecs.

Он и аспирант Джошуа Сандерс создали видеоигры для сравнения производительности человека и компьютера. Они попросили добровольцев прослушивать потоки звуков щелчков и определять, какие щелчки были быстрее. Участники оценили свою уверенность в каждом выборе по шкале от одного (случайное предположение) до пяти (высокая степень достоверности). Кепекс и его коллеги обнаружили, что человеческие реакции были похожи на статистические расчеты. Мозг порождает чувство уверенности, которое помогает принимать решения так же, как статистика выявляет закономерности из зашумленных данных.

Модель доверия людей, разработанная Кепексом, стала продолжением последующего эксперимента, в котором участники отвечали на вопросы, сравнивая население разных стран. В отличие от перцептивного теста, в этом была добавлена ​​сложность индивидуальной базы знаний каждого участника.

Разработка модели уверенности – это первый шаг к конечной цели Kepecs – выяснить, где этот внутренний статистик находится в мозгу и как он обрабатывает свои данные. Это тезис Кепекса о том, что статистика, генерируемая объективной обработкой сенсорных и других данных, является основным языком мозга.

В то же время Кепекс говорит, что статистические вычисления, которые показывает его исследование, вероятно, предоставляют только начальную оценку для людей, принимающих решения. "Отчеты о доверии человека не эквивалентны этому вычислению," он говорит. "В проведенных нами экспериментах они отражают эти вычисления, и мы подозреваем, что в более сложных ситуациях они будут отправной точкой для отчета о достоверности."

Кепекс планирует использовать свою модель уверенности в качестве точки опоры для поиска центра уверенности в мозге и понимания его нейронных схем. "Наличие теории уверенности – необходимый первый шаг к выяснению того, как мозг на самом деле это делает, как нервные клетки выполняют этот процесс," он говорит.

Работа также может иметь более широкое значение. В области статистики и, в частности, машинного обучения, возможно, есть чему поучиться у этого внутреннего статистика. "Люди по-прежнему лучше компьютеров решают действительно сложные задачи," говорит Kepecs.