Welche Aufgaben modelliert die Bayes'sche Entscheidungsfindung schlecht?

Derzeit wird viel darüber diskutiert, welche Fragen die Bayes'sche Modellierung für die Beantwortung innerhalb der Kognitionswissenschaft geeignet ist und was ein „schlechtes Modell“ ausmacht. Leider werden diese sehr schnell zu äußerst heiklen Themen, zum Teil, weil sich das, was als "bayesianische Modellierung" bezeichnet wird, tatsächlich auf eine ziemlich heterogene Reihe von Ansätzen und Philosophien bezieht, und zum Teil, weil verschiedene Modelle sehr unterschiedlichen Zwecken dienen, was die Definition eines "schlechten Modells" sehr erschwert schwer zu vereinbaren.

Dennoch kann ich zwei Artikel empfehlen, die sich ausführlich mit diesen Themen befassen. Das erste ist Jones & Loves 2011 erschienener Behavioral & Brain Sciences-Artikel „Bayesian Fundamentalism or Enlightenment? Glücklicherweise enthalten BBS-Artikel Kommentare von offenen Kollegen – so können Sie die Reaktion der breiteren Öffentlichkeit auf ihre Behauptungen sehen.

Das zweite Papier ist der Artikel von Bowers & Davis aus dem Psychonomic Bulletin & Review von 2012 mit dem Titel „Bayesian Just-so Stories in Psychology and Neuroscience“. Diese Papiere machen beide sehr glaubwürdige Argumente dafür, dass Bayes'sche Modelle tatsächlich "schlechte Modelle" sind, selbst wenn sie behaupten würden, gut zu sein; Beide Papiere heben eine Reihe von Phänomenen hervor, die schwierig mit Bayes'schen Modellen zu verbinden sind, ohne auf die gleiche Art von Parameterdrehung zurückzugreifen, für die Bayes'sche Tendenzen sind, andere Modellierer zu kritisieren.

Schließlich gibt es ein Papier, das gerade heute erschienen ist und das Versagen eines Bayes'schen Modells beschreibt, einige Phänomene im Bereich des kausalen Denkens zu erfassen. Dies wurde traditionell als eine relative Stärke der Bayes'schen Modellierung verstanden, was die Ergebnisse dieses Papiers etwas bemerkenswert macht. Ich habe es nicht gelesen, aber es ist im Druck von Bes, Sloman, Lucas & Raufaste von Cognitive Science mit dem Titel „Non-Bayesian Inference: Causal Structure Trumps Correlation“.

Verweise

• Bowers, JS & Davis, CJ (2012). Bayesianische Just-so-Geschichten in Psychologie und Neurowissenschaften. Psychological Bulletin, 138, 389. PDF
• Jones, M. & Love, BC (2011). Bayesianischer Fundamentalismus oder Aufklärung? Zum Erklärungsstatus und theoretischen Beitrag bayesianischer Erkenntnismodelle. Verhaltens- und Gehirnwissenschaften, 34, 169-188. Pdf
• Bes, B., Sloman, S., Lucas, CG & Raufaste, E. (2012). Nicht-Bayesianische Inferenz: Kausale Struktur übertrumpft Korrelation. Kognitionswissenschaft. Pdf

@CHCH hat einen guten allgemeinen Überblick gegeben, aber ich dachte, ich würde auch einige spezifische Experimente anhängen, die als Schwäche von Bayes'schen Modellen angesehen werden. Das ganze Thema dieser Antwort ist eine Erweiterung des Programms der Rationalitätsverletzung von Tversky und Kahneman. Alle diese Experimente können durch ein Bayes'sches Just-so-Modell der Art, wie Bowers & Davis (2012) sie diskutieren, angepasst werden. Diese Just-so-Modelle erfordern normalerweise einen unangemessen großen Zustandsraum (viele freie Parameter) oder das Aufpfropfen unnatürlicher Heuristik- und Voreingenommenheitsmechanismen für jedes einzelne Experiment ohne Anleitung durch den Bayesianismus. Ich werde meine Erzählung als kommentierte Bibliographie präsentieren.

Shafir, E. & Tversky, A. (1992) Durch Ungewissheit denken: belangloses Denken und Entscheiden. Kognitive Psychologie 24: 449-474.

Townsend, JT, Silva, KM, Spencer-Smith, J., & Wenger, M. (2000) Untersuchung der Beziehungen zwischen Kategorisierung und Entscheidungsfindung im Hinblick auf realistische Gesichtsreize. Pragmatik und Kognition 8: 83-105.

Tversky, A., & Shafir, E. (1992) Der Disjunktionseffekt bei der Wahl unter Unsicherheit. Psychologische Wissenschaft 3: 305-309.

Wie in der Frage und an anderer Stelle auf der Website erwähnt , ist die Verletzung des Sure-Thing-Prinzips eines der beliebtesten Beispiele für Abweichungen vom Bayesianismus. Bei einer gegebenen Zufallsvariablen, die nur zwei mögliche Ergebnisse A und B haben kann, erfordert die Wahrscheinlichkeit$p(X)$dazwischen sein$p(X|A)$und$p(X|B)$. Ein Verstoß liegt vor, wenn$p(X) > p(X|A)$ und $p(X) > p(X|B)$(oder beides$<$stattdessen). ST zeigte die Verletzung in einer spieltheoretischen Umgebung, TS in einer zweistufigen Glücksspielaufgabe und TSS-SW in einer Gesichtskategorisierungsaufgabe.

Tversky, A. & Kahneman, D. (1983). Extensionelles versus intuitives Denken: Der konjunktive Irrtum bei der Wahrscheinlichkeitsbeurteilung. Psychology Review 101: 547-567.

In dieser Studie beschrieb TK Linda und bat dann die Teilnehmerin, eine Wahrscheinlichkeitsbeurteilung vorzunehmen$p(\text{BT})$dass Linda eine Bankangestellte ist, oder ein Wahrscheinlichkeitsurteil$p(\text{BT} \;\&\; \text{F})$von Linda als Bankangestellte und Feministin. In jedem Bayes'schen Modell (ohne einige gepfropfte Mechanismen oder seltsame latente Variablen) müssen Sie haben$p(\text{BT}) \geq p(\text{BT} \;\&\; \text{F})$, aber die Teilnehmer urteilten$p(\text{BT}) < p(\text{BT} \;\&\; \text{F})$und einen Konjunktionsfehler begangen .

Gavanski, I., & Roskos-Ewoldsen, DR (1991) Repräsentativität und gemeinsame Wahrscheinlichkeit . Zeitschrift für Persönlichkeits- und Sozialpsychologie 61 (2): 181-194.

TKs Ad-hoc-Erklärung dafür ist die repräsentative Heuristik . GR-E bildet den Trugschluss in einer Umgebung nach, in der sie zeigen, dass die Ad-hoc-Heuristik nicht ausreicht . Dies weist auf die Schwäche von Ad-hoc-Korrekturen für bayesianische Ansätze hin.

Sides, A., Osherson, D., Bonini, N., und Viale, R. (2002) Zur Realität des Konjunktionsfehlers . Gedächtnis & Kognition 30(2): 191-198.

Es liegt nahe zu vermuten, dass das Ergebnis von TK ein Artefakt von Teilnehmern sein könnte, die das moderne Konzept der Wahrscheinlichkeit nicht verstehen. SOBV berücksichtigt dies durch die Verwendung eines Wettparadigmas, das implizit Wahrscheinlichkeiten verwendet, anstatt die Teilnehmer aufzufordern, numerische Werte zu melden. SOBV zeigen, dass der Konjunktionsfehler unabhängig von der numerischen Wahrscheinlichkeitsberichterstattung und somit ein intrinsischer „Fehler“ ist.

Feldman, JM & Lynch, JG (1988) Selbsterzeugte Validität und andere Wirkungen der Messung auf Überzeugung, Einstellung, Absicht und Verhalten. Zeitschrift für Angewandte Psychologie 73: 421-435.

Moore, DW (2002) Messung neuer Arten von Frage-Reihenfolge-Effekten. Public Opinion Quarterly 66: 80-91

Schuman, H., & Presser, S. (1981) Fragen und Antworten in Einstellungsumfragen: Experimente zu Form, Formulierung und Inhalt von Fragen

Bei der Durchführung eines Fragebogens werden die Reihenfolgefragen in Änderungen der resultierenden Wahrscheinlichkeitsbeurteilungen gestellt. Bei einem rein bayesschen Ansatz ist die gegenseitige Wahrscheinlichkeit, A und dann B zu fragen und ein bestimmtes Ergebnis zu erhalten, gleich$p(A)p(B|A) = p(A \& B) = p(B \& A) = p(B)p(A|B)$. Dies würde darauf hindeuten, dass die gestellten Reihenfolgefragen keine Rolle spielen sollten, also haben wir einen Kommutativitätsfehler .

Hogarth, RM & Einhorn, HJ (1992) Ordnungseffekte bei der Aktualisierung von Überzeugungen: das Überzeugungsanpassungsmodell. Kognitiver Psycholog 24: 1-55.

Shanteau, JC (1970) Ein Additivitätsmodell für sequentielle Entscheidungsfindung. Zeitschrift für experimentelle Psychologie . 85: 181-191.

Der Ordnungseffekt beschränkt sich nicht auf Fragen, sondern auch auf die Integration von Beweismitteln. Der stärkste Punkt des Bayesianismus ist eine klare Theorie, wie man Hypothesen angesichts gegebener Beweise aktualisieren kann. Leider für die Regel von Bayes$p(H|A \& B) = p(H|B \& A)$, aber HE & S zeigen, dass dies für Menschen nicht immer der Fall ist, und präsentieren Heuristik-und-Voreingenommenheit-Alternativen.

Berges, GR, Chapman, GB, Levy, BT, Ely, JW, & Oppliger, RA (1998) Klinische Diagnose und Bestellinformationen. Medizinische Entscheidungsfindung 18: 412-417.

McKenzie, CRM, Lee, SM, & Chen, KK (2002) Wenn negative Beweise das Vertrauen stärken: Änderung der Überzeugung, nachdem zwei Seiten eines Streits angehört wurden. Zeitschrift für Verhaltensentscheidungen 15: 1-18.

Es könnte verlockend sein zu vermuten, dass diese Ordnungseffekte auf künstliche Laborumgebungen beschränkt sind. Leider erscheinen sie in natürlichen Umgebungen , die mit rationaler Entscheidungsfindung verbunden sind, wie z. B. BCLEOs Studium der medizinischen Diagnose und MLCs der Streitschlichtung in einer Jury.

Aerts, D. & Sozzo, S. (2011) Quantenstruktur in der Kognition: Warum und wie Konzepte verschränkt sind . Quanteninteraktion 7052: 116-127.

AS untersuchte Zugehörigkeitsurteile für Paare von Begriffskombinationen und fand unter ihren Teilnehmern Formen der Abhängigkeit zwischen Begriffspaaren, die gegen das Bellsche Theorem verstießen und daher nicht durch eine vernünftige klassische gemeinsame Verteilung über die Begriffskombinationen angepasst werden konnten.