| 講演名 | 2006-06-15 POMDP課題遂行中のヒトの情報処理過程の隠れマルコフモデリング(一般) 大倉 昌徳, 吉田 和子, 石井 信, |
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| 抄録(和) | 実世界から得られる情報はしばしば不完全である。このような環境における意思決定問題は、機械学習の分野において部分観測マルコフ決定過程(POMDP)として定式化される。部分観測環境では、観測履歴から隠れた真の状態を推定し、それに基づいて行動を選択することが有効であり、これはヒトの意思決定過程としても妥当だと考えられる。本研究では、POMDP問題である迷路探索課題を用いたfMRI実験を行い、被験者の情報処理過程を隠れマルコフモデルとして定式化した。本モデルは、推定に対する確信度に応じて行動戦略を切り替える機構を導入し、被験者の行動を精度よく再現することができた。また、モデルによって推定きれた認知負荷指標を脳画像解析に適用し、隱れ状態推定が脳の前頭前野で実現されることを明らかにした。 |
| 抄録(英) | Observable information from the real world is often incomplete. In the machine learning field, decision making problems in uncertain environments are formulated as partially observable Markov decision processes (POMDPs). The action selection based on the estimation of unobservable (hidden) true states using observation sequence is effective in POMDPs and reasonable as human decision-making process. In this report, we conducted an fMRI experiment using a maze navigation task, and formulated subject's information processing as a hidden Markov model. Our model, where the action selection policies were switched depending on the level of confidence for estimation, well reproduced subjects' behavior. We used the cognitive loads evaluated by our model as regression functions of imaging analysis, and found that the estimation of hidden states is realized in the prefrontal cortex. |
| キーワード(和) | 部分観測環境 / 隠れマルコフモデル / 前頭前野 / 核磁気共鳴機能画像法(fMRI) |
| キーワード(英) | partially observable environment / hidden Markov model / prefrontal cortex / functional magnetic resonance imaging (fMRI) |
| 資料番号 | NC2006-9 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
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| 開催期間 | 2006/6/8(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
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| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Neurocomputing (NC) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | POMDP課題遂行中のヒトの情報処理過程の隠れマルコフモデリング(一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A hidden Markov model for human information processing during a POMDP task |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 部分観測環境 / partially observable environment |
| キーワード(2)（和/英） | 隠れマルコフモデル / hidden Markov model |
| キーワード(3)（和/英） | 前頭前野 / prefrontal cortex |
| キーワード(4)（和/英） | 核磁気共鳴機能画像法(fMRI) / functional magnetic resonance imaging (fMRI) |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 大倉 昌徳 / Masanori OKURA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学 Nara Institute of Science and Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 吉田 和子 / Wako YOSHIDA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学 Nara Institute of Science and Technology |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 石井 信 / Shin ISHII |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学 Nara Institute of Science and Technology |
| 発表年月日 | 2006-06-15 |
| 資料番号 | NC2006-9 |
| 巻番号（vol） | vol.106 |
| 号番号（no） | 101 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |