Эта публикация цитируется в 1 статье

СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК

Dynamical trap model for stimulus – response dynamics of human control

[Модель динамической ловушки для описания человеческого контроля в рамках «стимул – реакция»]

I. A. Lubashevsky^ab, V. I. Lubashevskiy<sup>c

a</sup> HSE Tikhonov Moscow Institute of Electronics and Mathematics, 34 Tallinskaya st., Moscow, 123458, Russia
^b Moscow Automobile and Road Construction State Technical University, 64 Leningradsky ave., Moscow, 125319, Russia
^c Tokyo International University, 1-13-1 Matoba-Kita, Kawagoe, Saitama, 350-1197, Japan

Аннотация: В статье предлагается новая модель динамической ловушки типа «стимул – реакция», которая имитирует человеческий контроль динамических систем, где ограниченная рациональность человеческого сознания играет существенную роль. Детально рассматривается сценарий, в котором субъект модулирует контролируемую переменную в ответ на определенный стимул. В этом контексте ограниченная рациональность человеческого сознания проявляется в неопределенности восприятия стимула и последующих действий субъекта. Модель предполагает, что когда интенсивность стимула падает ниже (размытого) порога восприятия стимула, субъект приостанавливает управление и поддерживает контролируемую переменную вблизи нуля с точностью, определяемую неопределенностью ее управления. Когда интенсивность стимула превышает неопределенность восприятия и становится доступной человеческому сознания, испытуемый активирует контроль. Тем самым, динамику системы можно представить как чередующуюся последовательность пассивного и активного режимов управления с вероятностными переходами между ними. Более того, ожидается, что эти переходы проявляют гистерезис из-за инерции принятия решений.
В общем случае пассивный и активный режимы базируются на различных механизмах, что является проблемой для создания эффективных алгоритмов их численного моделирования. Предлагаемая модель преодолевает эту проблему за счет введения динамической ловушки типа «стимул – реакция», имеющей сложную структуру. Область динамической ловушки включает две подобласти: область стагнации динамики системы и область гистерезиса. Модель основывается на формализме стохастических дифференциальных уравнений и описывает как вероятностные переходы между пассивным и активным режимами управления, так и внутреннюю динамику этих режимов в рамках единого представления. Предложенная модель воспроизводит ожидаемые свойства этих режимов управления, вероятностные переходы между ними и гистерезис вблизи порога восприятия. Кроме того, в предельном случае модель оказывается способной имитировать человеческий контроль, когда (1) активный режим представляет собой реализацию «разомкнутого» типа для локально запланированных действий и (2) активация контроля возникает только тогда, когда интенсивность стимула существенно возрастает и риск потери контроля системы становится существенным.

Ключевые слова: человеческий контроль, прерывистость, неопределенность, гистерезис, случайные процессы, стохастические дифференциальные уравнения

УДК: 004.94/519.21

Поступила в редакцию: 04.11.2023
Исправленный вариант: 18.11.2023
Принята в печать: 21.11.2023

Язык публикации: английский

DOI: 10.20537/2076-7633-2024-16-1-79-87