Adaptive design optimization (ADO) is a state-of-the-art technique for experimental design (Cavagnaro, Myung, Pitt, & Kujala, 2010). ADO dynamically identifies stimuli that, in expectation, yield the most information about a hypothetical construct of interest (e.g., parameters of a cognitive model). To calculate this expectation, ADO leverages the modeler's existing knowledge, specified in the form of a prior distribution. Informative priors align with the distribution of the focal construct in the participant population. This alignment is assumed by ADO's internal assessment of expected information gain. If the prior is instead misinformative, i.e., does not align with the participant population, ADO's estimates of expected information gain could be inaccurate. In many cases, the true distribution that characterizes the participant population is unknown, and experimenters rely on heuristics in their choice of prior and without an understanding of how this choice affects ADO's behavior. Our work introduces a mathematical framework that facilitates investigation of the consequences of the choice of prior distribution on the efficiency of experiments designed using ADO. Through theoretical and empirical results, we show that, in the context of prior misinformation, measures of expected information gain are distinct from the correctness of the corresponding inference. Through a series of simulation experiments, we show that, in the case of parameter estimation, ADO nevertheless outperforms other design methods. Conversely, in the case of model selection, misinformative priors can lead inference to favor the wrong model, and rather than mitigating this pitfall, ADO exacerbates it.


翻译:自适应设计优化(ADO)是实验设计领域的一项前沿技术(Cavagnaro, Myung, Pitt, & Kujala, 2010)。ADO能够动态识别预期能最大程度提供关于目标假设构念(如认知模型参数)信息的刺激。为计算这一预期,ADO利用建模者以先验分布形式表达的现有知识。信息性先验与参与者群体中焦点构念的分布相一致,ADO内部对预期信息增益的评估假定这种一致性成立。若先验具有误导性(即与参与者群体分布不一致),则ADO对预期信息增益的估计可能不准确。在许多情况下,刻画参与者群体真实分布的特征未知,实验者依赖启发式方法选择先验,且不了解这种选择如何影响ADO的行为。本研究引入一个数学框架,便于探究先验分布选择对使用ADO设计的实验效率的影响。通过理论与实证结果,我们证明在先验误导的情况下,预期信息增益的度量与相应推断的正确性存在差异。通过一系列仿真实验,我们表明在参数估计场景中,ADO仍优于其他设计方法。相反,在模型选择场景中,误导性先验可能导致推断偏向错误模型,而ADO不仅未能缓解这一缺陷,反而加剧了该问题。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
【2022新书】深度学习R语言实战,第二版,568页pdf
专知会员服务
86+阅读 · 2022年10月23日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
45+阅读 · 2020年12月18日
“CVPR 2020 接受论文列表 1470篇论文都在这了
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月12日
Arxiv
14+阅读 · 2022年5月6日
Arxiv
14+阅读 · 2021年7月20日
VIP会员
最新内容
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:30
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:43
《人工智能的挑战:算法战的想象与现实》
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:26
首场人工智能战争:Maven如何重塑武装冲突
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:12
《通往人工通用智能之路上的均衡策略》
专知会员服务
7+阅读 · 6月3日
《Palantir的科技生态系统》
专知会员服务
17+阅读 · 6月2日
相关VIP内容
【2022新书】深度学习R语言实战,第二版,568页pdf
专知会员服务
86+阅读 · 2022年10月23日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
45+阅读 · 2020年12月18日
相关资讯
“CVPR 2020 接受论文列表 1470篇论文都在这了
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员