Nauka o mózgu, teoria gier i małpy

Gdy dwoje ludzi chce ubić targu - bez względu na to, czy współzawodniczą czy współpracują - co dzieje się w ich umysłach? Ekonomista behawioralny Colin Camerer przedstawia wyniki badań, które wyjawiają, w jak niewielkim stopniu potrafimy przewidzieć, co myślą inni. Omawia też zaskakujące badanie, wg którego szympansy radzą sobie z tym lepiej niż my, ludzie. (Sfilmowane na TEDxCalTech).

Będę mówił o formułowaniu strategii mózgu.

Użyjemy niezwykłej kombinacji narzędzi

z teorii gier i neurobiolologii

aby zrozumieć interakcje społeczne odnośnie wartości.

Teoria gier jest gałęzią matematyki stosowanej,

używanej w ekonomii, naukach politycznych
i co nieco w biologii,

dającej nam matematyczną systematykę życia społecznego

i pozwalającą przewidzieć prawdopodobne

zachowania ludzkie

w sytuacji kiedy czyjeś działania wpływają na innych.

Jest tego sporo. Konkurencja, kooperacja, targowanie się,

gra w chowanego, i poker.

Weźmy na początek prostą grę.

Każdy wybierze liczbę od 0 do 100,

i obliczymy średnią z wybranych liczb.

Wygrywa ten kto jest najbliżej dwóch trzecich średniej.

Zatem chcesz utrafić poniżej średniej,

ale tylko odrobinę, i wszyscy pozostali chcą

tego samego.

Pomyśl, co byś wybrał.

To tak jak przy sprzedaży akcji

na rynku rosnącym.

Nie chcesz sprzedać zbyt wcześnie z uwagi na utratę zysku,

i nie chcesz czekać zbyt długo

do czasu, kiedy wszyscy sprzedają wywołując spadek.

Chcesz być przed konkurencją, ale nie za bardzo.

Jak ludzie o tym myśleć? Są dwie teorie,

a następnie zajmiemy się danymi.

Niektóre zagadnienia wydadzą się znajome.

Używam mojej teorii mózgowej.

Wielu ludzi powie, "Nie wiem, co ludzie wybiorą,

więc myślę, że średnia będzie 50."

Nie jest to strategiczne podejście.

"Wybiorę 2/3 z 50, czyli 33." To początek.

Inni, nieco bardziej wyrafinowani.

używając pamięci roboczej

powiedzą, "Sądzę, że ludzie wybiorą 33 aby wybrać odpowiedź do 50,

dlatego wybiorę 22 jako 2/3 z 33."

To dodatkowy krok w myśleniu, 2 kroki do przodu.

Tak jest lepiej. Oczywiście, w zasadzie

można posunąć się dalej, 3, 4 lub więcej,

ale staje sie to bardzo trudne.

Podobnie z językiem, trudno jest dokonać analizy

tego typu złożonych, rekurencyjnych zdań.

Nazywamy to teorią hierarchii kognitywnej.

Pracowałem nad tym z kilkoma innymi .

Teoria wskazuje na swego rodzaju hierarchię

wraz z założeniami, jak wiele osób zatrzyma się przy różnych krokach

i jak na podejmowane operacje myślowe wpływa

wiele interesujących zmiennych i różni ludzie, zaraz to zobaczymy.

Zupełnie inna teoria, starsza i popularniejsza

dzięki Johnowi Nashowi z filmu "Piękny umysł"

to analiza równowagi ogólnej.

Jeśli ukończyliście kurs z teorii gier na dowolnym poziomie

będziecie coś o tym wiedzieć.

Równowaga to stan w matematyce, w którym każdy

odgadł, co dokładnie zrobią wszyscy inni.

To bardzo użyteczne pojęcie, ale behawiorystycznie

niekoniecznie wyjaśnia, co zrobią ludzie

po raz pierwszy grając w gry ekonomiczne

albo w sytuacjach w prawdziwym życiu.

W tym przypadku, równowaga przewiduje bardzo odważnie,

tj. każdy chce być poniżej poziomu innych,

dlatego wybierze zero.

Zobaczmy, co się stanie. Eksperyment przeprowadzono wielokrotnie.

Najwcześniejsze przeprowadziłem w latach 90-tych

razem z Rosemarie Nagel i innymi.

To piękny zestaw danych nadesłany przez 9.000 ludzi,

na konkurs do trzech gazet i magazynów .

Zasady brzmiały: przyślij swoje liczby,

kto będzie najbliżej 2/3 średniej, otrzyma wielką nagrodę.

Jak widać, jest wiele danych i wyraźny skok.

Jest skok na 33. To ludzie, którzy zrobili jeden krok.

Drugi jest na 22.

Proszę zauważyć, większość wybiera liczby z tej puli.

Niekoniecznie dokładnie 33 i 22.

Jest tam trochę hałasu.

Ale widać tam te skoki.

Jest inna grupa ludzi, którzy zdają się

dobrze rozumieć analizę równowagi ogólnej,

bo wybierają zero lub jeden.

Ale oni przegrają, prawda?

Bo wybór tak niskiej liczby jest właściwie zły

jeśli inni ludzie nie robią analizy równowagi ogólnej.

Więc są sprytni, ale biedni.

(Śmiech)

Gdzie w mózgu dzieje się to wszystko?

Badanie Coricelli i Nagel daje wyraźną, ciekawą odpowiedź.

Polecili ludziom grać w tę grę,

i skanowali ich za pomocą rezonansu,

i były dwa warunki: podczas niektórych badań

powiedziano im, że grasz inną osobę,

która właśnie gra i potem dopasujemy

wasze zachowanie i zapłacimy, jeśli wygracie.

W innych badaniach, grasz rolę komputera.

One wybierają liczby losowo.

To, co tutaj widać, to wynik odejmowania

w obszarach większej aktywności mózgu

gdy grasz ludzi w porównaniu do komputera.

Widać aktywność w rejonach takich jak

kora przedczołowa, część grzbietowo-przyśrodkowa, ale tutaj

brzuszno-przyśrodkowa kora przedczołowa,

przednia część kory mózgowej obręczy, biorąca udział

w rozwiązywaniu konfliktów, np. w grze "Szymon mówi"

ale również w prawego i lewego skrzyżowania skroniowo-potylicznego.

To obszary, które są stosunkowo dobrze znane

jako część obiegu "teorii umysłu"

albo "obwodu mentalnego".

Tzn. jest to obwód, który używa się do wyobrażania, co zrobią inni.

To były jedne z pierwszych badań łączące to

z teorią gier.

Co dzieje się z osobami stosującymi 1- i 2 krok?

Jeśli zaklasyfikujemy ludzi wg tego, co wybierają,

i potem popatrzymy na różnice pomiędzy

odgrywaniem człowieka i komputera,

jakie obszary mózgu są w różny sposób aktywne.

Na samej górze są gracze 1 kroku.

Nie ma prawie żadnej różnicy.

Dlatego, że traktują innych ludzi jak komputer, tak samo czyni mózg.

Gracze z dolnej puli, widać aktywność w części grzbietowo-przyśrodkowej.

Ci, którzy wykonują dwa kroki, robią coś trochę inaczej.

Zróbmy krok w tył pytając "Co zrobimy z tą informacją?"

- możemy spojrzeć na aktywność mózgu i rzec:

"Ta osoba będzie dobrym graczem w pokera",

"Ta osoba jest społecznie naiwna",

możemy również badać zjawiska jak

rozwój mózgu u nastolatków,

odkąd wiemy, gdzie istnieje ten obwód.

Przygotujcie się.

Zostawiłem na koniec trochę aktywności mózgu,

bo nie muszą państwo użyć komórek wykrywających włosy.

Powinni państwo pomyśleć uważnie o tej grze.

To gra w targowanie się.

Dwóch graczy skanuje się używając elektrod EEG,

podczas gdy oni targują się o 1 -6 dolarów.

Jeśli zrobią to w 10 sekund, zarobią te pieniądze.

Jeśli minie 10 sekund i nie ubiją interesu, nic nie dostaną.

To rodzaj wspólnego błędu.

Podstęp jest taki, że jeden gracz, na lewo,

wie, jak dużo jest do wygrania w każdej próbie.

Jest dużo badań, w każdym inna suma.

W tym przypadku, wiedzą, że to 4 dolary.

Niepoinformowany gracz nie wie,

ale wie, że poinformowany wie.

Wyzwanie dla niepoinformowanego to mówić:

"Czy ten facet naprawdę jest fair

czy daje mi bardzo niską ofertę

abym myślał, że do podziału są tylko góra dwa dolary?"

- w tym przypadku mogą nie ubić interesu.

Jest napięcie między chęcią zdobycia jak najwięcej kasy

a próbą wciągnięcia gracza, aby dał nam więcej.

Sposób targowania się wskazuje na numer linii

od zera do sześciu dolarów,

a targują się o to, ile dostanie niepoinformowany,

a poinformowany dostanie resztę.

To jak negocjacje o organizacji pracy,

gdy pracownicy nie wiedzą, jak wielkie profity

ma firma w rękach prywatnych,

i chcą wytrzymać, aby dostać więcej pieniędzy,

ale firma chce stworzyć wrażenie,

że jest bardzo mało do podziału: "Daję najwięcej, jak mogę".

Najpierw, zachowanie. Wiele z par badanych gra twarzą w twarz.

Mamy inne dane, gdy grają przeciwko komputerom.

To ciekawa różnica, jak można sobie wyobrazić.

Ale część z graczy twarzą w twarz

zgodziła się podzielić pieniądze po równo za każdym razem.

Nudne. To nie jest ciekawe dla neuronów.

To dobre dla nich. Zarabiają sporo pieniędzy.

Nas interesuje to, czy można porównać sytuacje

gdy brakuje porozumienia z tymi, gdzie ono jest?

Jest inna grupa badanych, którzy często się nie zgadzają.

Mają oni szansę - często nie zgadzają się i sprzeczają się

a na koniec mają mniej pieniędzy.

Nadali by się do programu "Prawdziwa pani domu".

Na lewo widać, że

gdy suma do podziału to 1, 2, 3 dolary

przez połowę czasu nie zgadzają się,

a gdy suma jest 4- , całkiem często się zgadzają

Okazuje się, że zostało to przewidziane

przez bardzo skomplikowaną teorię gier

o której można się nauczyć na studiach podyplomowych.

To trochę za trudne do wyjaśnienia teraz,

ale teoria mówi, że ten kształt powinien się pojawić.

Intuicja może powiedzieć to samo.

Teraz pokażę wyniki z nagrań EEG.

Bardzo skomplikowane. Schemat mózgu po prawej

to niepoinformowany, a lewa - poinformowany gracz.

Oba mózgi skanowano w tym samym czasie

możemy pytać o aktywność schynchronizowaną czasowo

jednocześnie na tych samych czy podobnych obszarach.

Tak jakby chciało się badać rozmowę,

skanując rozmówców,

- oczekuje się aktywności w rejonach odpowiedzialnych za język

kiedy słuchają i komunikują się.

Strzałki łączą obszary aktywne jednocześnie,

a ich kierunek płynie

od najwcześniej aktywnego obszaru

a strzałka do obszaru aktywnego najpóźniej.

W tym przypadku, popatrzmy uważnie,

większość strzałek idzie od prawej do lewej.

Wygląda na to, że aktywność mózgu niepoinformowanego

jest najpierw,

a za nią aktywność poinformowanego.

Były również próby, gdy dobito targu.

To pochodzi z pierwszych dwóch sekund.

Nie skończyliśmy analizy tych danych,

więc nadal do nich zaglądamy, ale jest nadzieja,

że możemy powiedzieć w pierwszych sekundach,

czy ubiją interes czy nie,

co pomoże uniknąć spraw sądowych,

brzydkich rozwodów i tak dalej.

To przypadki, gdy jest utrata wartości

poprzez opóźnienie i strajki.

Przypadek, gdzie dochodzi do niezgody.

Widać, że wygląda dużo inaczej niż poprzedni.

Jest dużo więcej strzałek.

Znaczy to, że mózgi są bardziej zsynchronizowane

jeśli chodzi o jednoczesną aktywność,

a strzałki biegną od lewej do prawej.

Tzn. poinformowany podejmuje decyzję.

"Pewnie nie dobijemy targu".

A potem jest aktywność w niepoinformowanym mózgu.

Następnie przedstawię państwu paru krewnych.

Są owłosieni, śmierdzący, szybcy i silni.

Może myślicie państwo o ostatnim Święcie Dziękczynienia.

Może gdybyście mieli ze sobą szympansa.

Karol Darwin i ja oderwaliśmy się od drzewa genealogicznego

szympansów jakieś 5 milionów lat temu.

Nadal są naszymi najbliższymi krewnymi.

Mamy 98,8 % identycznych genów.

Mamy więcej wspólnych genów niż zebry z końmi.

I my też jesteśmy ich najbliższym kuzynem.

Mają więcej genetycznych związków z nami niż z gorylami.

To, jak różnie zachowują się ludzie i szympansy

może powiedzieć wiele o ewolucji mózgu.

Jest wspaniały test na pamięć

z Instytutu Badań nad Naczelnymi w Nagoya, Japonii,

gdzie wykonano dużo badań.

Są zainteresowani pamięcią operacyjną.

Szympans zobaczy, obejrzy uważnie,

zobaczą przez 200 milisekund

-- to szybko, to osiem klatek filmowych --

liczby jeden, dwa, trzy, cztery, pięć.

Potem znikną i zostaną zastąpione przez kwadraty,

małpy muszą nacisnąć kwadraty

odpowiadające liczbom od najmniejszej do największej

aby otrzymać nagrodę: jabłko.

Zobaczmy jak sobie poradzą.

To młody szympans. Młode

są lepsze od starych, tak jak u ludzi.

Mają wielkie doświadczenie, robiły to ćwiczenie

już setki tysięcy razy.

Oczywiście jest ogromny wpływ treningu, jak można przypuszczać.

(Śmiech)

Widać, że są zblazowane i robią to bez wysiłku.

Nie tylko wychodzi im to dobrze, ale robią to na luzie.

Kto myśli, że może pobić szympansy?

Nieprawda. (Śmiech)

Możemy spróbować. Spróbujemy.

Następna część tego badania

którą szybko omówię,

opiera się na pomyśle Tetsuro Matsuzawa.

Miał odważną teorię - nazwał ją hipotezą kognitywnego kompromisu.

Szympansy są szybsze i silniejsze.

Mają obsesję na punkcie statusu.

Pomyślał, że może zachowały aktywność mózgu

i ćwiczą je w rozwijaniu

tego, co dla nich naprawdę ważne,

aby negocjować status i wygrać,

coś w rodzaju myślenia strategicznego podczas konkursu.

Więc zamierzaliśmy sprawdzić to,

zmuszając szympansy do gry

w której dotykają dwóch ekranów.

Szympansy wchodzą w interakcję ze sobą przez komputery.

Mają nacisnąć lewo lub prawo.

Jeden nazywa się odpowiednikiem.

Wygrają jeśli nacisną lewy i lewy,

jak szukający odnajdujący kogoś w zabawie w chowanego, albo prawy i prawy.

Drugi chce połączyć niewłaściwie.

Chcą nacisnąć na ekran po przeciwnej stronie.

Nagrodą są kostki jabłkowe.

Tak na te dane patrzą teoretycy gier.

To wykres przedstawiający procentowo,

ile razy odpowiednik wybrał na prawo od osi x,

i procent, ile razy przewidzieli prawidłowo

zachowanie drugiego na osi y.

Chodzi o zachowanie pary graczy,

jeden chce połączyć prawidłowo, drugi nieprawidłowo.

Kwadrat NE w środku - właściwie NE, CH i QRE -

te trzy rożne teorie równowagi Nasha i inne,

mówią, co przewiduje teoria,

czyli że powinni dopasować 50 do 50

bo jeśli gra idzie za bardzo w lewo,

mogę wykorzystać tę sytuację grając w prawo.

Jak widać, szympansy reprezentują trójkąty,

otoczone wokół, unosząc się wokół przewidywań.

Teraz przejdźmy do wypłaty.

Zamierzamy dać graczowi po lewej trochę większą wypłatę.

Teraz dostaną trzy kostki jabłka.

To powinno zmienić zachowanie tego, który nie dopasowuje,

bo pomyśli on, że

ten facet dostanie większą nagrodę,

więc pójdę na prawo, upewniając się,.że jej nie dostanie.

Jak widać, ich zachowanie przesuwa się w górę

w stronę zmiany w równowadze Nasha.

W końcu, zmieniliśmy wypłatę jeszcze raz.

Teraz to cztery kostki jabłkowe,

a zachowanie zwierząt przesuwa się w stronę równowagi Nasha.

Jest rozsypane, ale jeśli uśredni się wyniki,

są bardzo blisko, w zakresie 0,1.

Są właściwie bliżej niż jakikolwiek obserwowany gatunek.

A co z ludźmi? Myślicie, że jesteście mądrzejsi niż szympans?

To dwie grupy ludzi na zielono i niebiesko.

Są bliżej 50 na 50. Nie reagują na wypłaty w takim stopniu,

również jeśli bada się, jak uczą się w grze,

nie są tak wrażliwi na wcześniejsze nagrody.

Szympansy grają lepiej niż ludzie,

tj. bardziej przystają do teorii gier.

To są dwie różne grupy ludzi

z Japonii i Afryki. Kopiują to całkiem ładnie.

Ale żadna z nich nie zbliżyła się do szympansów.

Dzisiaj dowiedzieliśmy się paru rzeczy.

Ludzie w ograniczonym stopniu myślą strategicznie

wykorzystując teorię umysłu.

Z badań targowania mamy wstępne wyniki, że

wczesne sygnały ostrzegawcze w mózgu mogą przewidzieć,

czy nastąpi poważne nieporozumienie, kosztujące pieniądze,

a szympansy radzą sobie lepiej niż ludzie,

jeśli chodzi o teorię gier.

Dziękuję państwu.

(Brawa)