Kada se ljudi suoče sa komplikovanim mentalnim zadatkom koji treba da reše, mozak instinktivno prelazi između dve pametne strategije: razlaganje na korake i mentalno vraćanje unazad, pokazuje studija naučnika sa Masačusetskog tehnološkog instituta.

Ljudski mozak je veoma dobar u rešavanju komplikovanih problema, a jedan od razloga za to je što ljudi mogu da razlože probleme na podzadatke koje je lako rešiti jedan po jedan, istaknuto je u studiji koja je objavljena u časopisu Nature Human Behavior.

Ovo nam omogućava da završimo svakodnevni zadatak tako što ga podelimo na korake, a ta strategija nam pomaže da lako savladamo prepreke, prenosi Science daily.

Iako postoji mnogo dokaza o ponašanju koji pokazuju ljudsku veštinu u ovim komplikovanim zadacima, bilo je teško osmisliti eksperimentalne scenarije koji omogućavaju preciznu karakterizaciju računarskih strategija koje koristimo za rešavanje problema.

U novoj studiji, istraživači sa Masačusetskog tehnološkog instituta su uspešno modelirali kako ljudi primenjuju različite strategije donošenja odluka da bi rešili komplikovan zadatak: u ovom slučaju, predviđanje kako će lopta putovati kroz lavirint kada je skrivena od pogleda.

Ljudski mozak ne može savršeno da obavi ovaj zadatak jer je nemoguće pratiti sve moguće putanje paralelno, ali su istraživači otkrili da ljudi mogu da postignu relativno dobre rezultate fleksibilnim usvajanjem dve strategije poznate kao hijerarhijsko rezonovanje i kontrafaktualno rezonovanje.

Istraživači su takođe bili u mogućnosti da utvrde okolnosti pod kojima ljudi biraju svaku od tih strategija.

Iako postoji mnogo dokaza o ponašanju koji pokazuju ljudsku veštinu u ovim komplikovanim zadacima, bilo je teško osmisliti eksperimentalne scenarije koji omogućavaju preciznu karakterizaciju računarskih strategija koje koristimo za rešavanje problema.

U novoj studiji, istraživači MIT-a su uspešno modelirali kako ljudi primenjuju različite strategije donošenja odluka da bi rešili komplikovan zadatak - u ovom slučaju, predviđanje kako će lopta putovati kroz lavirint kada je skrivena od pogleda.

Ljudski mozak ne može savršeno da obavi ovaj zadatak jer je nemoguće pratiti sve moguće putanje paralelno, ali su istraživači otkrili da ljudi mogu da postignu relativno dobre rezultate fleksibilnim usvajanjem dve strategije poznate kao hijerarhijsko rezonovanje i kontrafaktualno rezonovanje.

Istraživači su takođe bili u mogućnosti da utvrde okolnosti pod kojima ljudi biraju svaku od tih strategija.

Glavni autor studije profesor nauka o mozgu i kognitivnim naukama sa Masačusetskog tehnološkog instituta Mehrdad Džazajeri istakao je da Ono što ljudi mogu da urade jeste da razlože lavirint na podsekcije, a zatim reše svaki korak koristeći relativno jednostavne algoritme.

“U stvari, kada nemamo sredstva da rešimo složen problem, snalazimo se koristeći jednostavnije strategije koje obavljaju posao“, kaže Džazajeri. Kada ljudi obavljaju jednostavne zadatke koji imaju jasan tačan odgovor, kao što je kategorizacija objekata, oni ih izuzetno dobro obavljaju, a kada zadaci postanu složeniji, više ne postoji jedan jasno superiorni odgovor. I, na svakom koraku, postoji mnogo stvari koje bi mogle poći po zlu. U ovim slučajevima, ljudi su veoma dobri u pronalaženju rešenja koje će im pomoći da reše zadatak, čak i ako to možda nije najbolja opcija.

Ta rešenja često uključuju prečice za rešavanje problema ili strategije. Dve istaknute strategije na koje se ljudi obično oslanjaju su hijerarhijsko i kontrafaktualno rezonovanje. Hijerarhijsko rezonovanje je proces razlaganja problema na slojeve, počevši od opšteg i prelazeći ka specifičnostima. Kontrafaktualno rezonovanje podrazumeva zamišljanje šta bi se desilo da ste napravili drugačiji izbor. Iako su ove strategije dobro poznate, naučnici ne znaju mnogo o tome kako mozak odlučuje koju će koristiti u datoj situaciji. Džazajeri ističe da je to zaista veliko pitanje u kognitivnoj nauci.

“Kako rešavamo probleme na neoptimalan način, smišljajući pametne strategije koje povezujemo na način koji nas na kraju približava sve više i više dok ne rešimo problem predstavlja značajno pitanje u kognitivnoj nauci“, rekao je Džazajeri.

Da bi ponudili odgovor, Džazajeri i njegove kolege su osmislili zadatak koji je dovoljno složen da zahteva ove strategije, a opet dovoljno jednostavan da se ishodi i proračuni koji ulaze u njih mogu izmeriti. Zadatak zahteva od učesnika da predvide putanju loptice dok se kreće kroz četiri moguće putanje u lavirintu. Kada loptica uđe u lavirint, ljudi ne mogu da vide kojom putanjom se kreće. Na dve raskrsnice u lavirintu čuju zvučni signal kada loptica stigne do te tačke. Predviđanje putanje loptice je zadatak koji je ljudima nemoguće rešiti sa savršenom tačnošću. Džazajeri objašnjava da su potrebne četiri paralelne simulacije u našem umu, a nijedan čovek to ne može da uradi jer je to analogno vođenju četiri razgovora istovremeno. „Zadatak nam omogućava da iskoristimo ovaj skup algoritama koje ljudi koriste, jer ga jednostavno ne možete optimalno rešiti“, istakao je Džazajeri.

U studiji je učestvovalo 150 dobrovoljaca koji su rešavali zadatak. Pre nego što je svaki ispitanik započeo zadatak praćenja loptice, istraživači su procenili koliko tačno mogu da procene vremenske raspone od nekoliko stotina milisekundi, otprilike koliko je potrebno loptici da pređe jedan kraj lavirinta. Za svakog učesnika, istraživači su kreirali računarske modele koji su mogli da predvide obrasce grešaka koje bi se videle kod tog učesnika (na osnovu njegove veštine merenja vremena) ako bi pokrenuli paralelne simulacije, koristeći samo hijerarhijsko rezonovanje, samo kontrafaktualno rezonovanje ili kombinacije ove dve strategije rezonovanja.

Istraživači su uporedili učinak ispitanika sa predviđanjima modela i otkrili da je za svakog ispitanika njihov učinak bio najbliže povezan sa modelom koji je koristio hijerarhijsko rezonovanje, ali je ponekad prelazio na kontrafaktualno rezonovanje, piše Tanjug.

To sugeriše da su, umesto praćenja svih mogućih putanja kojima lopta može da krene, ljudi podelili zadatak na korake.

Prvo, izabrali su smer (levo ili desno), u kojem su mislili da se lopta okreće na prvoj raskrsnici, i nastavili su da prate loptu dok se kreće ka sledećem skretanju. Ako vreme sledećeg zvuka koji su čuli nije bilo kompatibilno sa putanjom koju su izabrali, vratili bi se i revidirali svoje prvo predviđanje, ali samo ponekad. Prelazak nazad na drugu stranu, što predstavlja prelazak na kontrafaktualno rezonovanje, zahteva od ljudi da preispitaju svoje sećanje na tonove koje su čuli.

Međutim, ispostavilo se da ova sećanja nisu uvek pouzdana i istraživači su otkrili da su ljudi odlučivali da li će se vratiti ili ne na osnovu toga koliko su verovali da je njihovo pamćenje dobro.

„Ljudi se oslanjaju na kontrafaktualne situacije u meri u kojoj su korisne. Ljudi koji trpe veliki gubitak u učinku kada rade kontrafaktualne situacije izbegavaju da ih rade. Ali ako ste neko ko je zaista dobar u preuzimanju informacija iz nedavne prošlosti, možete se vratiti na drugu stranu“, objasnio je Džazajeri. Da bi dodatno potvrdili svoje rezultate, istraživači su kreirali neuronsku mrežu mašinskog učenja i obučavali je da završi zadatak. Model mašinskog učenja obučen za ovaj zadatak je tačno pratio putanju lopte i svaki put davao tačna predviđanja, osim ako istraživači ne nametnu ograničenja njegovim performansama, u cilju otkrivanja ograničenja ljudi.

Kada su istraživači dodali kognitivna ograničenja slična onima sa kojima se suočavaju ljudi, otkrili su da je model promenio svoje strategije. Kada su eliminisali sposobnost modela da prati sve moguće putanje, počeo je da koristi hijerarhijske i kontrafaktualne strategije kao što to rade ljudi.

Ako su istraživači smanjili sposobnost pamćenja modela, počeo je da prelazi na hijerarhijsko ponašanje samo ako je mislio da će njegovo pamćenje biti dovoljno dobro da dobije tačan odgovor – baš kao što to rade ljudi. „Ono što smo otkrili jeste da mreže imitiraju ljudsko ponašanje kada im nametnemo ta računarska ograničenja koja smo pronašli u ljudskom ponašanju”, rekao je Džazajeri.

Istakao je da to zapravo govori da ljudi deluju racionalno pod ograničenjima pod kojima moraju da funkcionišu. Blagom promenom količine oštećenja pamćenja programiranog u modele, istraživači su takođe videli naznake da se prebacivanje strategija čini postepenim, a ne na određenoj graničnoj tački.

Autori studije sada sprovode dalja istraživanja kako bi pokušali da utvrde šta se dešava u mozgu dok se dešavaju ove promene u strategiji.