論文の概要: Pedestrian crossing decisions can be explained by bounded optimal
decision-making under noisy visual perception
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.04370v1
- Date: Tue, 6 Feb 2024 20:13:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-08 18:08:51.271889
- Title: Pedestrian crossing decisions can be explained by bounded optimal
decision-making under noisy visual perception
- Title(参考訳): 歩行者横断決定は、雑音の多い視覚知覚下での最適意思決定によって説明できる
- Authors: Yueyang Wang, Aravinda Ramakrishnan Srinivasan, Jussi P.P. Jokinen,
Antti Oulasvirta, Gustav Markkula
- Abstract要約: 交差決定は、人間の認知的限界から生じる最適性に縛られ、有界に最適であると仮定される。
我々は、機械的にノイズの多い人間の視覚知覚をモデル化し、交差する際の報酬を仮定するが、強化学習を用いて境界付き最適行動ポリシーを学習する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 27.33595198576784
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper presents a model of pedestrian crossing decisions, based on the
theory of computational rationality. It is assumed that crossing decisions are
boundedly optimal, with bounds on optimality arising from human cognitive
limitations. While previous models of pedestrian behaviour have been either
'black-box' machine learning models or mechanistic models with explicit
assumptions about cognitive factors, we combine both approaches. Specifically,
we model mechanistically noisy human visual perception and assumed rewards in
crossing, but we use reinforcement learning to learn bounded optimal behaviour
policy. The model reproduces a larger number of known empirical phenomena than
previous models, in particular: (1) the effect of the time to arrival of an
approaching vehicle on whether the pedestrian accepts the gap, the effect of
the vehicle's speed on both (2) gap acceptance and (3) pedestrian timing of
crossing in front of yielding vehicles, and (4) the effect on this crossing
timing of the stopping distance of the yielding vehicle. Notably, our findings
suggest that behaviours previously framed as 'biases' in decision-making, such
as speed-dependent gap acceptance, might instead be a product of rational
adaptation to the constraints of visual perception. Our approach also permits
fitting the parameters of cognitive constraints and rewards per individual, to
better account for individual differences. To conclude, by leveraging both RL
and mechanistic modelling, our model offers novel insights about pedestrian
behaviour, and may provide a useful foundation for more accurate and scalable
pedestrian models.
- Abstract(参考訳): 本稿では,計算的合理性理論に基づく歩行者横断決定のモデルを提案する。
交差決定は、人間の認知的限界から生じる最適性に縛られ、境界的に最適であると仮定される。
これまでの歩行者行動のモデルは「ブラックボックス」機械学習モデルか、認知的要因に関する明確な仮定を持つ機械的モデルであった。
具体的には、機械的にノイズの多い人間の視覚知覚をモデル化し、交差する際の報酬を仮定するが、強化学習を用いて境界付き最適行動ポリシーを学習する。
本モデルでは, 従来モデルよりも多くの経験的現象を再現し, 1) 接近する車両の到着までの時間が, 歩行者がギャップを受理するか否か, (2) 降車前を横断する速度と, (3) 降車前を横断する歩行者タイミングと, (4) 降車停止距離の横断タイミングに与える影響について検討した。
特に, 速度依存的ギャップ受容などの意思決定における行動が, 視覚的知覚の制約に対する合理的適応の産物である可能性が示唆された。
また,個人毎の認知的制約や報酬のパラメータを適合させることで,個人差をよりよく説明できる。
結論として、RLモデルとメカニスティックモデルの両方を活用することで、歩行者行動に関する新たな洞察を与え、より正確でスケーラブルな歩行者モデルに有用な基盤を提供する。
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