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認知の歪みを定量化する:心理変数を含む状態空間モデルによるアノマリー採餌の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19J40208
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分90030:認知科学関連
研究機関統計数理研究所

研究代表者

川森 愛  統計数理研究所, リスク解析戦略研究センター, 特別研究員(RPD)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード動物行動 / 採餌行動 / 統計モデル / ヒヨコ / 状態空間モデル / ニワトリ雛 / 最適採餌 / 最適餌パッチ離脱モデル / 認知計算モデル / 最適採餌理論 / 意思決定統計モデル
研究開始時の研究の概要

採餌局面において,動物はしばしば合理的と呼べない行動をとるが,その背後には認知の歪みがあると考えられる.こうした行動は「異常」として定性的記述で終わることが多いが,より体系的な理解へと繋げるため,認知の歪みを定量化する必要がある.本研究の目的は,直接観測できない認知的要因を定量化するための統計モデルを構築し,生物学的に意義のある仮説を検証するための解析手法を開発することである.実験室内における動物の採餌行動データを解析し,認知の歪みを検出できるような統計モデルを構築する.さらに,定量化した歪みを動物が自ら修正する行動をとることができるか検証する.また,種間比較により進化的背景を考察する.

研究実績の概要

本研究は動物行動を統計モデルから理解することを目的として研究を進めてきた.動物行動は内部で行われたはずの計算過程の最終結果の発露であり,その観測できない内部過程を明示的に仮定し検証できる統計モデルは有用なツールとなる.本研究では行動の発現には単純な確率構造だけを仮定し,過程モデルに焦点をあてることにより動物が持つ計算ルールの検証を可能とした.
上記の統計モデルをヒヨコの採餌行動実験に当てはめた結果,個体ごとのパラメタライズの違い,内部における計算ルールモデルの違いがあることがわかり,個体によって行動戦略に違いがある可能性が示唆された.そこで,モデルごとに実現されうる採餌効率をシミュレーションにより計算したところ,ヒヨコから最も多く選ばれているモデルが最も効率の良い採餌となっていた.これは理論的な予測とは異なるのだが,データから最尤推定されたパラメータを使用したことから,その影響を受けていると考えられる.これらの結果を加味し,明確な結論はいまだ出せないものの,ヒヨコは少しでも採餌効率を高めるような行動を選択しているということが推測できる.
本研究は,5月ポジティブ感情分科会,10月法政大学研究集会および成蹊大学シンポジウム, 1月の統計数理研究所研究集会において発表し,統計学,生態学の専門家を中心として広く議論を行なった.また,本研究結果を論文発表すべく執筆を進めた.発表には至っていないが,近く学術誌に投稿予定である.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Construction of Roman roads toward Neuroeconomics2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Matsushima, Ai Kawamori and Yukiko Ogura
    • 雑誌名

      Behavioral and Brain Sciences

      巻: - ページ: 20-22

    • DOI

      10.1017/s0140525x21000303

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 数理モデルから乖離するヒヨコー統計モデルから探る脳内計算機構ー2022

    • 著者名/発表者名
      川森愛
    • 学会等名
      「生物と数理生物:似ているようで異なる生物へのアプローチ」研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 観測不可能なプロセスを推定する:便利な統計モデリングー状態空間モデルー2021

    • 著者名/発表者名
      川森愛
    • 学会等名
      新学術領域「超適応」ポジティブ感情分科会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ニワトリ雛の採餌行動解析―理論最適解から乖離する理由を探す―2021

    • 著者名/発表者名
      川森愛,小倉有紀子,藤川雄基,松島俊也
    • 学会等名
      「予測モデリングの理論と応用」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 最適採餌理論と行動の乖離:認知プロセス解明のための確率的意思決定モデル2021

    • 著者名/発表者名
      川森愛,小倉有紀子,藤川雄基,松島俊也
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ヒヨコの餌パッチ利用行動の確率的意思決定モデル2020

    • 著者名/発表者名
      松島俊也,小倉有紀子,藤川雄基,川森愛
    • 学会等名
      日本動物行動学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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