[論文レビュー] Coincidences and the encounter problem: A formal account

Jean-Louis Dessalles|arXiv (Cornell University)|Jun 20, 2011

Philosophy and History of Science参考文献 22被引用数 18

ひとこと要約

本稿は、認識された複雑さの低減に基づく偶然の形式的モデルを提案する。偶然は、同時に発生する出来事が別々に見ることよりも一緒に見ることでより単純に感じられる場合に生じると主張する。アルゴリズム的複雑さと情報理論を用いて、主観的確率を再定義し、偶然は認知的誤差ではなく、効率的な認知処理の兆候であることを示している。

ABSTRACT

Individuals have an intuitive perception of what makes a good coincidence. Though the sensitivity to coincidences has often been presented as resulting from an erroneous assessment of probability, it appears to be a genuine competence, based on non-trivial computations. The model presented here suggests that coincidences occur when subjects perceive complexity drops. Co-occurring events are, together, simpler than if considered separately. This model leads to a possible redefinition of subjective probability.

研究の動機と目的

• 低客観確率にもかかわらず、人間が特定の出来事の同時発生を偶然として感じる理由を説明すること。
• 偶然の認識が認知バイアスであるという見方を挑戦し、代わりにそれが真の認知的能力の表れであると主張すること。
• アルゴリズム的複雑さと情報理論の原則を用いて、「良い偶然」という直感的概念を形式化すること。
• 頻度や論理ではなく、認識された単純さに基づいて主観的確率を再定義すること。
• 二つのエージェントが独立に同じレアな出来事を見つけ出す「出遭い問題」を、複雑さの低減の事例としてモデル化すること。

提案手法

• 出来事の組み合わせの単純さを測るために、アルゴリズム的複雑さ（コルモゴロフ複雑さ）を用いる。
• 二つの出来事が一緒に記述される場合に、それらの個別記述よりも著しく短くなるときを、偶然と定義する。
• アルゴリズム的情報理論のコーディング定理を適用し、複雑さに基づいて出来事の同時発生確率を推定する。
• 「出遭い問題」を、二つのエージェントが独立に稀な出来事を観測する状況としてモデル化し、それらの共同記述が個別記述よりも単純になることを示す。
• 共起する出来事における複雑さの低減度に基づいて、偶然の強さを形式的に測定する指標を導入する。
• 共有構造の指標として「相互情報量」を用い、高い相互情報量は偶然と感じられるのと相関する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 なぜある出来事の同時発生が、単なる確率の一致ではなく、偶然として感じられるのか？
• RQ2 なぜ人間は客観的確率が低くても、偶然を一貫して検出できるのか？
• RQ3 情報理論的原則を用いて偶然の認識を形式化できるか？
• RQ4 出来事の共同記述長は、それらの認識される驚きや重要性とどのように関係するか？
• RQ5 二つのエージェントが独立に同じ稀な出来事を見つけ出す「出遭い問題」は、偶然検出の認知メカニズムをどのように明らかにするか？

主な発見

• 偶然は確率の誤認ではなく、複雑さの低減による認知的効率の兆候である。
• このモデルは、出来事の共起がどれほど一緒に記述できるかという圧縮度と、偶然の強さが相関することを示している。
• 実験的状況において、人間の偶然に関する直感を形式モデルがうまく予測している。特に相互情報量が高い場合に顕著である。
• 「出遭い問題」は、二つのエージェントが独立に同じ稀な出来事を観測する場合、共同記述が個別記述よりも単純になることから解消され、結果として偶然の認識が引き起こされる。
• 主観的確率は頻度や論理ではなく、出来事記述のアルゴリズム的単純さに基づいて再定義できる。
• このモデルは、なぜ偶然が驚きに感じられるかを説明している。それは認知的複雑さの低下を示しており、意味のある構造の兆候であるからである。