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Decision-making between humans and artificial agents
a gamified experimental study of the exploration-exploitation trade-off
Nicole Wimmer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Psychologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Psychologie
Betreuer*in
Frank Scharnowski
Mitbetreuer*in
Filip Melinšcak
DOI
10.25365/thesis.81783
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-10628.76635.460954-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Mensch-Maschine-Kollaboration prägt zunehmend alltägliche Entscheidungsprozesse, doch ihr Einfluss auf eine grundlegende Komponente des Entscheidens unter Unsicherheit, den Kompromiss zwischen Exploration und Exploitation, bleibt empirisch unzureichend erforscht. Die vorliegende Arbeit bettet einen künstlichen Agenten in eine räumlich korrelierte „Multi-Armed-Bandit“ Aufgabe ein, um zu untersuchen, wie algorithmische Agenten menschliche Suchstrategien beeinflussen. Zwei Fragen werden behandelt: wie sich die Anwesenheit künstlicher Agenten auf Leistung und Explorations-Exploitations-Verhalten in einer strukturierten Suchaufgabe auswirkt und wie interindividuelle Unterschiede in explorationsbezogenen Merkmalen (Impulsivität, Offenheit und Neugier) diese Zusammenhänge moderieren. Zweiundvierzig Versuchspersonen absolvierten ein gamifiziertes Online-Experiment im Within-Subjects-Design, das Entscheidungshorizontlänge, Landschaftsstruktur und Suchbedingung (allein, Bot mit sozialer Information, kompetitiver Bot) kreuzte. Bots übten keinen einheitlichen Effekt auf die menschliche Suche aus, obwohl ihre Anwesenheit die Versuchspersonen tendenziell in Richtung Exploitation verschob. Diese Verschiebung war mit höherer Leistung bei Aufgaben mit langem Horizont verbunden, bei denen die Suchkapazität reichlich vorhanden war, jedoch mit geringerer Leistung bei Aufgaben mit kurzem Horizont, bei denen die reduzierte Exploration die Landschaft möglicherweise unzureichend abgetastet hat. Merkmalsbezogene individuelle Unterschiede moderierten diese Mensch-Bot-Interaktionen nicht zuverlässig. Diese explorativen Befunde deuten darauf hin, dass der Effekt künstlicher Agenten auf menschliche Entscheidungsfindung in der eingesetzten Suchaufgabe kontextabhängig ist, und liefern eine methodische Grundlage für konfirmatorische Folgestudien und die formale computationale Modellierung gemeinsamer Mensch-Maschine-Suche.
Abstract
(Englisch)
Human-machine collaboration increasingly shapes everyday decision-making, yet its influence on a fundamental component of decision-making under uncertainty, the trade-off between exploration and exploitation, remains empirically underexplored. This thesis embeds an artificial agent into a spatially correlated multi-armed bandit task to examine how algorithmic peers affect human search strategies. Two questions are addressed: how the presence of artificial agents affects performance and exploration–exploitation behaviour in a structured search task, and how interindividual differences in exploration-related traits (impulsivity, openness, and curiosity) moderate these relationships. Forty-two participants completed a within-subjects gamified online experiment crossing decision horizon length, landscape structure and search condition (solo, social information bot, competitive bot). Bots did not exert a uniform effect on human search, although their presence tended to shift participants toward exploitation. This shift was associated with higher performance in long-horizon tasks, where search capacity was ample, but with lower performance in short-horizon tasks, where the reduced exploration may have left the landscape insufficiently sampled. Trait-level individual differences did not reliably moderate these human–bot interactions. These exploratory findings indicate that the effect of artificial agents on human decision-making in the employed search task is context-dependent, and provide methodological groundwork for confirmatory follow-up studies and formal computational modelling of human-machine joint search.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Entscheidungsfindung Multi-armed Bandit Mensch-Maschine-Kollaboration Mensch-Computer-Interaktion Online-Experiment
Schlagwörter
(Englisch)
Decision-making Multi-armed bandit Human-machine collaboration Human-computer Interaction Online-Experiment
Autor*innen
Nicole Wimmer
Haupttitel (Englisch)
Decision-making between humans and artificial agents
Hauptuntertitel (Englisch)
a gamified experimental study of the exploration-exploitation trade-off
Publikationsjahr
2026
Umfangsangabe
56 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Frank Scharnowski
AC Nummer
AC17986303
Utheses ID
81885
Studienkennzahl
UA | 066 | 840 | |