博 士 （情 報科 学）高橋英之
学 位 論 文 題 名

対人的文脈が意思決定に与える影響の計算論的研究
学位論文内容の要旨
近年，インターネットや携帯電話などの新たなコミュニケーション媒体の登場により，コミュニケーションの様式が多様になってきている．これらの新しいコミュニケーションの媒体は、素早く他者に情報を伝達することが可能であるなど非常に利便性が高い反面．コミュニケーションにおける他者との直接的な対人的インタラクションが減ってしまうことが，社会性の発達に何らかの問題を与えるのではないかと危惧されている，しかしこれまでの研究では．対人的か非対人的かといった対人的文脈に応じて脳の情報処理がどのように変化するのか、科学的な観点から厳密には考慮されてこなかった．そこで本研究では，matchi
ng penniesgameという単純なゼロサムゲームにおける意思決定を，実験的手法と理論的手法を組み合わせて計算論的に分析することで、対人的文脈に応じて被験者の意思決定，そしてその背後にある情報処理がどのように変化するのかのモデルを構築した．
第一章ではっコミュニケーションについてこれまで様々な分野で行われてきた研究を概観した上で，これまでに行われてきた研究の問題点について指摘する．具体的な問題点としては、これまでの多くの実験研究はコミュニケーション能カを「心の理論」などといった独立した情報処理として扱う傾向が強く，他の認知実行機能，例えば運動や意思決定．知覚や認識などとの連続性については議論されるニとが少なかった．しかし実際には我々の日常においては対人的文脈というものは目まぐるしく変化していきっそのたびに情報処理のコンポーネントを対人・非対人と切り替えるのは不効率であり，むしろ意思決定に用いる情報処理の性質を対人的文脈に応じて調節する，というメカニズムが必要であるという仮設を提案する．
第二章では，文脈が意思決定のような高次な情報処理にも大きな影響を持っと想定し。人間の意思決定モデルとして，環境の変化を検出し。意思決定にともなう方略を切り替えるモデルを設定した，具体的には対人的文脈に応じて環境変化への敏感さが構えとして調整されるとした．隠れ状態が多く，それらが動的に変化する対人的文脈においては環境変化ーの敏感さを高くするのが適切である
が，静的な非対人的文脈においては。無駄な方略の切り替えを防ぐために環境変化への敏感さを低く抑えるニとが必要である．この仮説を検討するため。単純にっ表面的な行動や脳活動を計測するだけではなく，行動の解析法を工夫する必要があることを論じた．
第三 章では ，今回の研究に用いたゼロサムの対戦ゲームであるmatc
hingpenni
es gameについて説明する，そしてmatching penniesgameにおける被験者の行動を，工ントロピーを用いて解析する
行動解析法を提案した，そして途中で行動選択ルールを切り替えてくる対戦相手に対して．被験者の行動 がどの ように 変化す るのか を本手法 を用い て解析 し、提 案した 解析法 の有用 性を示した．
第四章では，被験者の対戦相手は常に同一のコンビュータに固定し。被験者が認識する対人的文脈を実験条件間で変化させた．その結果，実際には被験者は常に同じ対戦相手とゲームを行っているのにも関わらず，行動のエント口ピーが対人条件では大きくなり．対コンピュータ条件では小さく― 1058―

なった．またコミュニケーション能カに問題があると考えられている自閉症の被験者で同様の検討を行ったところ，その傾向は表れなかった．この実験結果から，我々の脳内には対人的文脈に応じて意思決定を調整するメカニズムが存在し，さらにコミュニケーションに困難を抱えている自閉症の被験者ではこのようなメカニズムの働きが弱いことを示した．
第五章では，第四章で得られた実験的知見にもとづぃて計算モデルを構築した．まず環境の変化への敏感さを閾値というパラメータで定義し，環境の性質に応じてどのような閾値が適切であるかを検討した．その結果，隠れ変数が存在し，それが変化する動的環境においては高い閾値が有効であるが，あまりにも高い閾値はノイズの影響を受けてしまい逆にパフオーマンスが低下してしまうこと．
逆に隠れ変数が存在しない環境においては閾値を小さくした方がパフオーマンスが安定することを示した．そして対人条件では閾値を大きく，対コンピュータ条件では閾値を小さくすることで．行動実験と同様の結果を再現できることをシミュレーションにより示した．
第六章では，神経生理学的観点から第五章で述べたモデルの脳での実在について議論した．具体的には Feed Back Negativity(FBN)というConfiictに対応 して生 じる事象関連電位成分とP300というフ イードバ ックへ の注意 量の高 低を反映すると考えられてる事象関連電位成分が，matchingpennies gameにお ける対 戦相手 のルー ル学習に応じてどのように変化するのかを調べた，その結果.FBNの振 幅はル ール学 習にょ らず常 に一定でねったが，P300の振幅はルール学習に応じて動的に変化することを示した．そして，これらの知見と，前述の計算モデルとの対応について考察した．
第七章では，実験結果を説明可能な提案モデル以外の解釈についての議論．我々のモデルと脳との対応についての議論，そして対人的文脈に応じて脳の情報処理を調整するシステムが子供の発達に応じてどのように出来上がっていくのかの議論を行なった．そして本研究の成果を．コミュニケーションの基礎となる対人インタラクションの計算モデルを実験的な裏づけにもとづぃて提案したこととし ，このよ うなモ デルが 今後， どのような社会貢献にっながるかについての展望を行った．
そして第ハ章で論文をまとめる．

− 1059ー学位論文審査の要旨
主査

教授

栗原正仁

副査

教授

大内副査

教授

和田充雄

副査

准教授

副査

教授

東山内康一郎大森隆司（玉川大学脳科学研究所）

学 位 論 文 題 名

対人的文脈が意思決定に与える影響の計算論的研究
対人 コミュ ニケー ション は多くの 情報機 器やロ ボット等で求められる基本技術である。これまで
多く の機器 設計場面 では， 機器の 操作や インタ ーフェースは技術者の経験則に基づいて設計されてきた が，こ れからは 人間の 対物・ 対人コ ミュニ ケーションの内部過程の理解のもとでの設計が望ま
しく ，そのための人間のコミュニケーションの理解が必要とされている。本研究は，そのような人間のコ ミュニ ケーショ ンのう ちの非 言語の 対人イ ンタラクション場面に注目し．その場面における人間の 行動決 定に影響 を与え る要因 として の対人 認識の効果を，行動実験と計算モデルの構築により明ら かにす ることを 目的と してい る。
本研 究は対 人イン タラク ションを ．対人 的か非 対人的かといった対人的文脈に応じた脳の情報処理過 程の変 化として ，計算 論的な 視点か ら従来 の方法よりも精密に定式化している。そのため本研
究で は，単純なゼロ和ゲームとなっているコイン当てゲームを使用し，そのゲーム場面における被験者の 意思決定過程について，実験的方法とモデル的方法を組み合わせ，対人的文脈に応じた被験者の意思 決定の 背後にあ る情報 処理の 計算モ デルを 構築し ている 。
第一章は序論であり，研究の動機及び情報理論におけるコミュニケーションの定義を述べた後，対人コ ミュニ ケーショ ンに関 する様 々な分 野の先 行研究の手法が内在する問題点を指摘している。それに 対して 本論文は ，意思 決定に 用いる 情報処 理の性質を対人的文脈に応じて調節するメカニズムとし て捉え ることを 提唱し ている 。
第二章では，文脈は意思決定のような高次情報処理に影響カがあると仮定し，人間が環境の変化を検出 して意 思決定の 方略あ るいは その特 性を切 り替えるモデルを考案している。対人的文脈と非対人文 脈では 必要とさ れる環 境変化 への敏 感さが 異なるとし，動的な変化が必要とされる対人的文脈
では ，環境変化への敏感な対応が適切だが，静的で変化の少ない非対人的文脈では，環境雑音に依存す る無 駄 な 方略 切 り 替 えを防ぐ ために環 境変化 への敏感 さを抑 えるモデ ルとし ている。
第三章では，行動実験に用いたコイン当てゲームについて説明し，そのゲームにおける被験者行動をエ ントロ ピーによ り解析 する手 法を提 案して いる。そして．途中で行動選択ルールを動的に切り替え る対戦 相手に対 する被 験者の 行動変 化をそ の手法を用いて解析し，その有用性を示している。
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第 四章で は，同 一のコ ンピュ ータプ ログラム で被験 者に対戦させながらインストラクションで被験 者の対 人的文 脈の認 識を変え る実験 につい て説明 している。被験者は常にランダムに手を打ってく る同じ 対戦プログラムと対戦しているにも関わらず，行動のエントロピーは対人条件では大きく，対 コンピ ュータ 条件で は小さぃ 。コミ ュニケ ーショ ン能カに問題があるとされる自閉症の被験者では ，この 傾向は表れない。その結果から申請者は，人間の脳内には対人的文脈に依存して意思決定の特 性を変 化させるメカニズムがあり，さらに自閉症の被験者ではその働きが弱いことを示している。
第 五章で は，こ こまで の知見 に基づ き行動決 定に関 する計算モデルを構築している。そのモデル
で は，環 境変化への敏感さを閾値と課題パフオーマンスの差として表現し，環境の文脈的特性に対応し た閾値 の値について議論している。また，実験により，相手に戦略のような隠れ変数がある動的環境 ではあ る程度高い閾値が有効だが，高すぎる閾値はかえって効果が低下することと，隠れ変数がな
い と 想 定さ れ る 静的 環 境 では 低 い 閾値 で 安 定 した 効 果 が得 ら れ るこ と を 示し て い る。
第 六章で は，脳科学，特に神経生理学的立場から，前章で提案したモデルの脳での実在性について論 じてい る。感 覚入カ の矛盾に 対応す るとさ れるFeed BackNegativity(FBN)と ，フイードバック
ヘ の 注 意量 の高低 に対応 するとさ れるP300という ニつの 事象関連 電位成 分が， コイン 当てゲ ームに おいて 対戦相 手の用 いるルー ルの学 習に応 じてど のように変化するか調べ，その結果，P300の振幅 は学習 に応じ て動的 に変化す るが， FBNの振 幅はルー ル学習 に関わ らず一 定であることを示してい る。
第 七章で は，この論文で述べた実験結果について可能な他の解釈，脳における提案モデルの実在，
及 ぴ子供 の発達 過程に 伴う対人 的文脈 での脳 処理調 整システムの変化について論じている。そして第 八章で 論文を まとめ ている。
こ れを要 するに，著者は，対人的文脈が人間の意思決定に与える影響とその計算論的解釈についての 新知見 を得たものであり，人間のコミュニケーション過程の計算モデル化に関して，知能情報学に貢 献する ところ大なるものがある。よって著者は，北海道大学博士（情報科学）の学位を授与される資 格ある ものと 認める 。

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