Being able to objectively characterise the intrinsic complexity of behavioural patterns resulting from human or animal decisions is fundamental for deconvolving cognition and designing autonomous artificial intelligence systems. Yet complexity is difficult in practice, particularly when strings are short. By numerically approximating algorithmic (Kolmogorov) complexity (K), we establish an objective tool to characterise behavioural complexity. Next, we approximate structural (Bennett's Logical Depth) complexity (LD) to assess the amount of computation required for generating a behavioural string. We apply our toolbox to three landmark studies of animal behaviour of increasing sophistication and degree of environmental influence, including studies of foraging communication by ants, flight patterns of fruit flies, and tactical deception and competition (e.g., predator-prey) strategies. We find that ants harness the environmental condition in their internal decision process, modulating their behavioural complexity accordingly. Our analysis of flight (fruit flies) invalidated the common hypothesis that animals navigating in an environment devoid of stimuli adopt a random strategy. Fruit flies exposed to a featureless environment deviated the most from Levy flight, suggesting an algorithmic bias in their attempt to devise a useful (navigation) strategy. Similarly, a logical depth analysis of rats revealed that the structural complexity of the rat always ends up matching the structural complexity of the competitor, with the rats' behaviour simulating algorithmic randomness. Finally, we discuss how experiments on how humans perceive randomness suggest the existence of an algorithmic bias in our reasoning and decision processes, in line with our analysis of the animal experiments.


翻译:能够客观地描述人类或动物决定所产生的行为模式的内在复杂性是人类或动物决定产生行为字符串所需的计算数量的关键。 我们运用工具箱来进行三项具有里程碑意义的动物行为研究,这些研究涉及日益精密和程度越来越强的环境影响,包括研究蚂蚁的沟通、水果果的飞行模式、战术欺骗和竞争(如食肉动物)策略等,实际上很困难。我们发现蚂蚁在内部决策过程中利用环境条件,据此调整其行为复杂性。接下来,我们比较结构(本尼特的逻辑深度)复杂性(LD)来评估产生行为字符串所需的计算数量。我们运用工具箱对三项具有里程碑意义的动物行为研究,这些研究涉及动物行为日益精密和环境影响程度的研究,包括研究蚂蚁的交流、水果果蝇飞行的飞行模式以及战术欺骗和竞争(例如食肉动物-食谱)战略。我们发现,蚂蚁们在内部决策过程中利用环境环境条件,从而调整其行为复杂性。我们对飞行过程的随机性战略。 水果将暴露于一个与最不精细的外观的环境, 表明我们最不精细的变的逻辑的逻辑分析,最终试图分析。

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】开放数据结构,Open Data Structures,337页pdf
专知会员服务
16+阅读 · 2021年9月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+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 · 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 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年2月20日
Arxiv
0+阅读 · 2023年2月20日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+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 · 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 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员