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「物理」量子认知：物理理论还能解释人类行为？( 二 )


薛定谔的硬币 让我们来想象这样一个例子：想象你正在进行一个抛硬币的游戏 。 如果硬币落地是正面 ， 你能获得的两百元 ， 落地是背面 ， 你将输掉一百块 。 你能够选择只玩一局或是玩两局 。 1992年发表于《认知心理学》（Cognitive Psychology）中的研究显示 ， 在这个情景中 ， 无论第一局结果如何 ， 人们往往选择再玩一局 。 一轮赢家选择抛第二次硬币可能是由于无论第二局结果如何他们都会赢钱 ， 输家继续是为了减少损失 。 但是 ， 如果玩家们不知道第一局结果 ， 他们很少选择抛第二次 。
在知道一轮结果的情况下 ， 无论其结果是什么 ， 人们大多选择继续 。 但在不知道第一轮的结果时 ， 这种决策倾向发生了巨大的改变 。 这样一个看似不合常理的行为转变与传统的强化学习理论相悖——沿用该理论的预测 ， 客观选择不应随情景变化而改变 。 然而 ， 基于其理论中的不确定性 ， 量子力学却能很好的预测这样一个奇怪的结果 。
《量子社会科学》（Quantum Social Science）(牛津大学出版社 ， 2013）的合著者伊曼·黑文（Emmanuel Haven）与安德烈·赫伦尼科夫（Andrei Khrennikov）认为 ， “我们可以这样理解：将‘量子模型’应用于决策中 ， 其核心在于将量子概率（quantum probability）引用到了认知领域” 。
【「物理」量子认知：物理理论还能解释人类行为？】
「物理」量子认知：物理理论还能解释人类行为？
本文插图
Matt Chinworth
根据量子力学理论 ， 正如同一个电子在同一时刻可能同时处于两个地方一样 ， 第一轮抛硬币结果可能同时处于“落地正面”和“落地背面”两种状态（此处可以借鉴著名的思想实验：薛定谔的猫可能同时处于存活和死亡的叠加态） 。 而当一轮结果处于这样模糊的“叠加态”时 ， 玩家们的最终选择将变得难以预测 。 同时 ， 量子力学理论还认为 ， 人们对于自己选择的预期后果 ， 常常反映在他们的最终决策上 。 也就是说 ， 人们的预期与他们的最终决策是交互影响 ， 或是互相“纠缠”的（借鉴量子纠缠理论） 。
即便是两个相距很远的亚原子颗粒之间也可能相互纠缠、互相影响 。 例如 ， 测量位于日本一个粒子的行为表现可能影响此时正位于美国的该粒子纠缠对象的行为 。 类比到心理学中 ， 这种“纠缠”可能发生在信念（beliefs）与行为（behaviors）之间 。 黑文与赫伦尼科夫认为 ， “恰恰是这种‘纠缠’ ， 影响了最终的行为反应” 。 这句话中的行为反应即每个玩家们的选择决策 。 “而通过量子概率 ， 我们能够将这种纠缠模拟进我们的预测模型之中 。 ”
根据美国人工智能促进协会（Association for the Advancement of Artificial Intelligence）于2007年发表的报告 ， 科学家们能够通过数学模型来模拟两个相距甚远的叠加态粒子是如何进行量子纠缠的 。 该模型的厉害之处在于 ， 它能够对人们在抛硬币范式中作出的不合理决策给出有力的预测 。 黑文与赫伦尼科夫认为 ， “这些通过逻辑推理无法解释的结果都能在量子理论中能得到很好的解释” 。
量子游戏 张效初的团队在他们的新研究中比较了两个量子模型与十二个传统心理模型在预测决策行为上的表现 。 在研究中他们使用了爱荷华博弈任务（Iowa Gambling Task） ， 该任务能够检测出人们根据错误经验调整选择策略的能力 。
在该任务中 ， 玩家将被要求从四叠牌中抽牌 。 牌面数字代表玩家将会赢钱或是输钱 ， 玩家的任务是赢得尽可能多的钱 。 这个游戏的机关在于每叠牌中牌面的配置 。 其中的一叠牌中赢钱的牌面较大 ， 但整体输钱的牌也更多：从这叠牌中抽牌 ， 玩家会在短期内赢得大量的钱 ， 但长远的来看 ， 这种策略将使玩家在游戏结束时输掉的更多；其余三叠牌中赢钱的牌面数目较小 ， 但输钱的牌也更少 。 随着游戏进程 ， 最终的赢家逐渐习得了从“稳扎稳打”的其余三叠牌中抽牌 ， 而输家总是在能够短期赢钱的那一叠牌中抽牌 。


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