Dynamical aspects of decision making under uncertainty

Abstract

Karar verme, bir dizi alternatif arasından seçim yapma esnasındaki zihinsel süreç olarak tanımlanır. Bilişsel bilimler bünyesinde, karar vermenin birçok ayrıntısı çalışılmış olmakla birlikte bu sürecin bütünsel dinamikleri henüz çalışılacak bir alan olarak durmaktadır. Bu çerçevede, biz arka arkaya verilen kararların mevcut kararlara olan etkisini araştırdık. Bu etkiyi inceleyebilmek adına iki farklı yaklaşımla yaptığımız iki deney gerçekleştirdik. İlk deneyde, katılımcıların riskli alternatiflere verdikleri fizyolojik tepkileri, TOBII T120 göz izleme cihazını kullanarak anlamayı hedefledik. İkinci deneyde, katılımcıların yaptıkları seçimlerin tepki sürelerini inceledik. Bu deneylerde analizler Balloon Analog Risk Task adlı deney paradigmasının özelleştirilmiş bir versiyonunu kullanarak yapıldı. Katılımcıların kişisel risk alma eğilimlerini ölçmek ve analiz etmek için deneylerden önce buna yönelik DOSPERT adlı anket uygulandı. Ek olarak, farklı katılımcılardan oluşan iki farklı gruba Cups Task ve Cambridge Gambling Task (CGT) paradigmaları kullanılarak iki deney yapıldı. Son olarak, katılımcıların karar verme stratejilerinde öğrenme olup olmadığını tespit etmek amacıyla bir de simülasyon geliştirildi. Toplanan ve incelenen bu verilerin geneline bakıldığında bu verilerin risk alma ve riskten kaçınma durumlarından oluşan bir dinamik sisteme işaret ettiği görüldü. Bu dinamik model ile katılımcıların mevcut kararları, onların önceki kararları ve göz bebeği açıklıkları üzerinden tahmin edilebilir olmaktadır. Yapılan anket ile elde edilen bireysel risk alma eğilimlerinin ise istatistiksel olarak anlamlı bir etkisinin olmadığı görüldü. Bu çalışma göstermektedir ki, değişen risk alma durumları karar verme deneylerinin anlaşılmasında önemli bir rol oynamaktadır. Özetle, ortaya koyduğumuz bulgular belirsizlik altında risk alma durumları için duyuşsal ve bilişsel etkileri birleştirecek bir modeli işaret etmektedir.

Decision making is defined as the mental process of choosing among a set of alternatives. Although several aspects of decision making have been investigated so far in cognitive science, dynamics of this process as a whole remained to be studied in detail. In this context, we investigated the effects of consecutive decisions on the current decision in a decision making task under uncertainty. In the attempt of elaborating these effects, we analyzed responses of participants to risky choices in two experiments by two different approaches. In the first experiment, in order to understand participants' physiological expressions under risky choices, we utilized TOBII T120 eye-tracker and collected pupillary responses of participants. In the second experiment, we collected participants' response times to given decisions. We analyzed our results with a slightly modified version of Balloon Analog Risk Task (BART). Participants were also subjected to a survey, DOSPERT, prior to the experiments to monitor and distinguish their individual risk taking attitudes. In addition, in two supplementary experiments using Cups Task and Cambridge Gambling Task (CGT), particular aspects of the proposed system were shown to generalize beyond BART. Finally, a simulation was also developed and run in order to elaborate on whether participants' decision strategies indicated a learning of the task. Our thorough analysis of participants' responses and the results of the simulation indicated a dynamic system consisting of momentary risk taking and risk aversive states. Participants' pupil dilation magnitudes were found to be predictable from this dynamical model, abstracted from their consecutive decisions. Natural risk attitudes, extracted from the survey had no statistically significant effect on the results. Our study indicated that risk taking states have important roles on the understanding of decision making tasks. In summary, our findings suggests a model that fuses emotional and cognitive aspects within risky uncertain decisions.