Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit dem diagnostischen Schließen bei Widersprüchen. Diagnostisches Schließen wird in Anlehnung an Johnson und Krems (2001) als sequentieller Verstehensprozess aufgefasst, bei dem ein Situationsmodell aufgebaut wird, dass die Problemlösung enthält. Es wurde eine Experimentalaufgabe aus dem Bereich der medizinischen Diagnostik konstruiert, bei der sequentiell Krankheitssymptome präsentiert wurden. Die studentischen Versuchspersonen sollten auf mögliche Ursachen schließen und eine Diagnose stellen. Erfasst wurden die Häufigkeit richtiger Lösungen sowie Ratingwerte einer Plausibilitätseinschätzung über den gesamten Schlussfolgerungsprozess hinweg. Neben widerspruchsfreien Versuchsdurchgängen wurden zwei Arten von Widersprüchen erzeugt. Zum einen Widersprüche, in denen ein Wechsel zwischen verschiedenen Klassen von Hypothesen notwendig ist, und zum anderen Widersprüche, bei denen zwischen Einzelhypothesen der gleichen Hypothesenklasse gewechselt werden soll. Erwartet wurde, dass Widersprüche schwerer zu lösen sein sollten als widerspruchsfreie Durchgänge und dass sich der Prozess des Schließens je nach Widerspruchsart unterschiedlich gestaltet. Im Vergleich der Durchgänge ließen sich die Hypothesen bestätigen. Bezüglich der beiden Widerspruchsarten wurde davon ausgegangen, dass ein Wechsel zwischen Hypothesenklassen schwieriger sein sollte, als wenn Einzelhypothesen innerhalb der gleichen Klasse geändert werden müssen. Dies konnte in der experimentellen Untersuchung nicht bestätigt werden, sondern hat sich eher gegenteilig gezeigt. Mit Hilfe des Verfahrens der Fuzzy Pattern Klassifikation, dass insbesondere die Unsicherheit und Unschärfe von Daten berücksichtigt, wurden die Ratings ausgewertet. Die Modellierung des Schlussfolgerungsprozesses speziell für die Fälle von Widersprüchen verdeutlicht die Ergebnisse.

Das Problem, eine Erklärung für eine Reihe von Beobachtungen zu finden, stellt sich in vielen alltäglichen Situationen, zum Beispiel bei sozialen Attributionsprozessen oder der klinischen Diagnose. Der dabei zugrunde liegende Erklärungsprozess wird oft als abduktives Schließen bezeichnet und kann als Verstehensprozess aufgefasst werden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, eine mögliche Beteiligung automatischer Prozesse beim Lösen solcher Probleme zu untersuchen. Es wird angenommen, dass mit Hilfe der Aktivierung und Hemmung von mit Beobachtungen verknüpftem Wissen eine mentale Repräsentation aufgebaut wird, die die Erklärung für die Beobachtungen darstellt. Demzufolge sollten Erklärungen, die mit gezeigten Beobachtungen kausal verknüpft sind, aktiviert, und Erklärungen, die aufgrund neuer Beobachtungen verworfen werden, gehemmt werden. Um dies zu prüfen, klassifizierten Probanden während der Lösung diagnostischer Probleme Testreize, die entweder mit möglichen, verworfenen oder für das aktuelle Problem irrelevanten Erklärungen verknüpft waren. Die Reaktionszeit und die Antwortgüte auf die Testreize wurden als Maß für die Aktivierung der damit verknüpften Erklärung verwendet. Die Ergebnisse belegen das Wirken von Aktivierungsprozessen. Hinweise auf eine Hemmung verworfener Erklärungen konnten hingegen nicht gefunden werden.

Abstracts of the 44. Tagung experimentell arbeitender Psychologen TeaP in Chemnitz, March, 25 to 27. / Zusammenfassungen der Beiträge der 44. Tagung experimentell arbeitender Psychologen TeaP 2002 in Chemnitz vom 25. - 27. März 2002.

Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit dem diagnostischen Schließen bei Widersprüchen. Diagnostisches Schließen wird in Anlehnung an Johnson und Krems (2001) als sequentieller Verstehensprozess aufgefasst, bei dem ein Situationsmodell aufgebaut wird, dass die Problemlösung enthält. Es wurde eine Experimentalaufgabe aus dem Bereich der medizinischen Diagnostik konstruiert, bei der sequentiell Krankheitssymptome präsentiert wurden. Die studentischen Versuchspersonen sollten auf mögliche Ursachen schließen und eine Diagnose stellen. Erfasst wurden die Häufigkeit richtiger Lösungen sowie Ratingwerte einer Plausibilitätseinschätzung über den gesamten Schlussfolgerungsprozess hinweg. Neben widerspruchsfreien Versuchsdurchgängen wurden zwei Arten von Widersprüchen erzeugt. Zum einen Widersprüche, in denen ein Wechsel zwischen verschiedenen Klassen von Hypothesen notwendig ist, und zum anderen Widersprüche, bei denen zwischen Einzelhypothesen der gleichen Hypothesenklasse gewechselt werden soll. Erwartet wurde, dass Widersprüche schwerer zu lösen sein sollten als widerspruchsfreie Durchgänge und dass sich der Prozess des Schließens je nach Widerspruchsart unterschiedlich gestaltet. Im Vergleich der Durchgänge ließen sich die Hypothesen bestätigen. Bezüglich der beiden Widerspruchsarten wurde davon ausgegangen, dass ein Wechsel zwischen Hypothesenklassen schwieriger sein sollte, als wenn Einzelhypothesen innerhalb der gleichen Klasse geändert werden müssen. Dies konnte in der experimentellen Untersuchung nicht bestätigt werden, sondern hat sich eher gegenteilig gezeigt. Mit Hilfe des Verfahrens der Fuzzy Pattern Klassifikation, dass insbesondere die Unsicherheit und Unschärfe von Daten berücksichtigt, wurden die Ratings ausgewertet. Die Modellierung des Schlussfolgerungsprozesses speziell für die Fälle von Widersprüchen verdeutlicht die Ergebnisse.

Das Problem, eine Erklärung für eine Reihe von Beobachtungen zu finden, stellt sich in vielen alltäglichen Situationen, zum Beispiel bei sozialen Attributionsprozessen oder der klinischen Diagnose. Der dabei zugrunde liegende Erklärungsprozess wird oft als abduktives Schließen bezeichnet und kann als Verstehensprozess aufgefasst werden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, eine mögliche Beteiligung automatischer Prozesse beim Lösen solcher Probleme zu untersuchen. Es wird angenommen, dass mit Hilfe der Aktivierung und Hemmung von mit Beobachtungen verknüpftem Wissen eine mentale Repräsentation aufgebaut wird, die die Erklärung für die Beobachtungen darstellt. Demzufolge sollten Erklärungen, die mit gezeigten Beobachtungen kausal verknüpft sind, aktiviert, und Erklärungen, die aufgrund neuer Beobachtungen verworfen werden, gehemmt werden. Um dies zu prüfen, klassifizierten Probanden während der Lösung diagnostischer Probleme Testreize, die entweder mit möglichen, verworfenen oder für das aktuelle Problem irrelevanten Erklärungen verknüpft waren. Die Reaktionszeit und die Antwortgüte auf die Testreize wurden als Maß für die Aktivierung der damit verknüpften Erklärung verwendet. Die Ergebnisse belegen das Wirken von Aktivierungsprozessen. Hinweise auf eine Hemmung verworfener Erklärungen konnten hingegen nicht gefunden werden.

Emotion, as well as cognition, are often understood as a manifestation of brain activity. However, bodily processes are also involved in mental functioning, referring to the concept of embodiment. Embodied emotion, traditionally, implies that experiencing an emotion involves perceptual, somato-visceral, and motor aspects. Within the frame of the Research Training Group “Situated Cognition”, we here extend the concept of embodiment by considering the role of hormones in the processing of emotional content. Importantly, hormones allow a bidirectional body-to-brain and brain-to-body coupling. The endocrine system, e.g., steroid sex hormones, produced in the gonads, send feedback to the brain by binding at their receptors. These receptors are relatively abundant in the brain regions associated with emotional processing, memory, and executive functions (i.e., amygdala, hippocampus, and prefrontal cortex). Moreover, peripheral hormone secretion is modulated via actions from the central nervous system. We intended to characterize the role of sex hormones, and partly also of stress hormones, on different components of emotion as a hormonal embodiment of emotion. Thus, we examined emotional processing in different sex hormone-status groups. To account for different levels of sex hormones, we used a quasi-experimental approach by comparing women in different cycle phases, women using hormonal oral contraceptives (Study 1), and additionally men (in Study 2). The female menstrual cycle is characterized by fluctuating sex hormone levels. On the peripheral gonadal level, these are 17β-estradiol and progesterone. These hormones are low at the beginning of the cycle (early follicular phase). Estradiol rises towards the middle of the cycle (mid-cycle) and stays moderately high until the next cycle. Progesterone levels are high after mid-cycle in the luteal phase until the end of the cycle. Hormonal contraceptives suppress the endogenous production of estradiol and progesterone, keeping the hormone levels low during the whole cycle. Estradiol and progesterone are also present in males, however, at low levels with no sign of cyclical fluctuations. In Study 1, we examined three independent groups of women in the mid-cycle (n = 24), in the luteal phase (n = 24), and women using hormonal oral contraceptives (n = 24). We assessed different measures of emotional processing, i. e. emotional memory, cognitive and affective empathy-related measures (emotion recognition and ratings for feeling with a protagonist´s emotion, respectively), as well as mimic and skin-conductance responses to affective stimuli. Additionally, we addressed interactions of experimental stress (cold pressor test vs. control) with sex hormones in emotional memory. Our data demonstrated the role of hormones in empathy-related measures and skin-conductance responses depending on the stimulus characteristics (valence, the gender of the protagonist). Emotional memory was not affected by hormone status, stressor or salivary hormone levels. In the cognitive empathy-related measure, women in the luteal phase, as well as oral contraceptive users, identified emotions depicted by female protagonists more accurately than those by male protagonists. On the other hand, estradiol correlated positively with recognition of emotions depicted by males in the total sample. In the affective empathy-related measure, oral contraceptive users rated negative emotions higher than the positive ones. Finally, in the luteal phase skin-conductance responses to negative stimuli were heightened, also supported by a positive correlation with the salivary progesterone levels. The mimic responses remained unaffected. None of the remaining associations with the salivary hormone levels were significant. These results indicate that sex hormones modulated emotional processing by interacting with the stimulus features, as evident in the negativity bias under oral contraceptive use and in the luteal phase in the affective empathy-related measure and sympathetic autonomous reactivity, respectively. However, emotional memory and mimic activity to affective stimuli were not affected. In Study 2, we extended the initial scope to examine the role of sex hormones and olfaction in empathy-related measures. Reports of female advantage in empathy-related measures suggest a role for sex hormones, although data are inconsistent. Studies also report similar sex differences in human olfactory perception. In rodents, olfaction is involved in detecting and integrating socially-relevant information and is modulated by the brain-actions of estrogens. Based on this background, we hypothesized that olfaction may untangle the mixed evidence regarding the relationship between sex hormones and empathy-related measures (cognitive, affective). Thus, we measured odor discrimination ability, empathy-related measures, and facial mimic activity (also associated with affective empathy-related measures) in free-cycling women in high sex-hormone phases (n = 20), oral contraceptive users (n = 19), and men (n = 21). Free-cycling women outperformed only men in the recognition of emotions depicted from the eye region. Oral contraceptive users showed higher scores in the affective empathy-related measure towards negative emotions. Free-cycling women exhibited the strongest facial mimicry (viewing female, but not male protagonists), positively associated with progesterone. Finally, the groups differed in odor discrimination, with free-cycling women outperforming men. However, odor discrimination ability and empathy-related performance were not correlated. Our results support the role of sex hormones in odor perception and empathy-related measures, to a certain extent. However, no common underlying mechanism was found. Finally, we conducted a systematic review (Study 3) aiming to elucidate factors contributing to the inconsistent results concerning the role of sex hormones in the two most addressed areas of emotional processing, emotion recognition (empathy-related measure) and emotional memory. Thereby, we extended previous reviews that address single areas of emotion processing. Moreover, we systematically addressed the role of situational features (mainly emotion-type and/or stimulus valence). All studies included healthy women of reproductive age either in stages of their natural menstrual cycle or using oral contraceptives, and measured or at least estimated levels of ovarian sex hormones. We document the methodological diversity in the field, presumably contributing to the heterogeneity of results. We recognized the need for studies explicitly contrasting the early follicular, mid-cycle, and mid-luteal phases, as well as OC-intake and using standardized tasks. Research would take advantage of using within-subject design more frequently and account for the recognition of complex emotions. In sum, our data suggest that sex hormones differentially modulate the cognitive and affective empathy-related performance and skin-conductance responses by interacting with situational variables, such as the emotional valence of the stimuli and the gender of the protagonist. Women in the luteal phase and under oral contraceptive use demonstrated better recognition of emotions depicted by female protagonists. By contrast, estradiol levels positively correlated with the recognition of emotions depicted by male protagonists. Sex-hormone status main effects only manifested in the emotion recognition advantage of free-cycling women over men (Reading the Mind in The Eyes Test; Study 2). In both studies, affective empathy ratings towards negative emotions were higher in the oral contraceptive users. Moreover, although mimic activity was not associated with sex hormones, skin-conductance responses to negative stimuli were heightened in the luteal phase. On the other hand, the performance in empathy-related measures in different hormone-status groups was not related to odor discrimination ability. Additionally, the inconsistencies of the sex hormone and emotion research could be the result of variations of designs and tasks used across studies from a similar field. This is also indicated in our findings from the empathy-related measures differing in tasks and hormone-status groups in two studies. Finally, our findings provide evidence that emotional processes under sex-hormone modulation are situated, i.e., subject to the influence of the stimulus valence. Furthermore, they are embodied via coupling between the endocrine system and the brain as evident in hormone status and valence interactions in empathy-related measures and sympathetic reactivity.

Using action orientation after failure as a measure of individual differences in emotion regulation abilities (ERA), this thesis’ studies investigated the impact of ERA on cognition, behavior, and own versus imposed goals differentiation. The first study used cortisol as a physiological stress marker to replicate the link between ERA and the ability to make intuitive judgments under stress. High ERA were associated with increased performance in an intuition task under stress. In contrast, when feeling no stress, low ERA were associated with increased performance in an intuition task. The second study showed that ERA can compensate for depression-associated biased processing of negative stimuli. This effect was present even at mild to moderate depression levels. Replicating earlier findings, the third study showed that ERA are associated with an increased ability to distinguish self-chosen from imposed goals. Most importantly, the study identified activation in the right medial prefrontal cortex as a neural correlate of identifying self-chosen goals, and activation in the anterior cingulate cortex, as a correlate of falsely identifying imposed goals as self-chosen ones. Altogether, these studies show the necessity to consider individual differences in ERA in stress, clinical, and motivational research. The findings are discussed with respect to three theories that relate to motivation and personality from behavioral and neurobiological perspectives, namely, Personality Systems Interaction Theory, Predictive and Reactive Control Systems Theory, and Self-Determination Theory.

Zum Verständnis menschlichen sozialen, administrativen und wirtschaftlichen Verhaltens, das als Spiel bzw. strategische Interaktion aufgefasst werden kann, reichen die rein analytischen Methoden nicht aus. Es ist nötig, Daten menschlichen strategischen Verhaltens zu sammeln. Basierend auf Daten lässt sich solches Verhalten modellieren, simulieren bzw. vorhersagen. Der theoretische Teil der Zielsetzung wird über praxisorientierte Konzeptualisierung strategischer Interaktion realer Agenten - Menschen und Maschinen - und gegenseitige Integration der Konzepte aus Spieltheorie und Multiagentensysteme erreicht, die über die bisherigen Ansätze hinausgehen. Der praktische Teil besteht darin, ein allgemein verwendbares System zu entwerfen, das strategische Interaktionen zwischen realen Agenten mit maximalen wissenschaftlichen Nutzen durchführen kann. Die tatsächliche Implementation ist eines der Ergebnisse der Arbeit. Ähnliche vorhandene Systeme sind GDL-Server (für Maschinen) [Genesereth u.a., 2005] und z-Tree (für Menschen) [Fischbacher, 2007]. Die Arbeit ist in drei Bereiche unterteilt - (1) Entwicklung von Sprachen für die Beschreibung eines Spiels, (2) ein auf diesen Sprachen basierendes Softwaresystem und (3) eine Offline-Analyse der u.a. mit dem System bereits gesammelten Daten als Beitrag zur Möglichkeiten der Verhaltensbeschreibung. Die Innovation dieser Arbeit besteht nicht nur darin ,einzelne Bereiche mit einander zu kombinieren, sondern auch Fortschritte auf jedem Bereich für sich allein zu erreichen. Im Bereich der Spielbeschreibungssprachen, werden zwei Sprachen - PNSI und SIDL - vorgeschlagen, die beide Spiele bei imperfekter Information in diskreter Zeit definieren können. Dies ist ein Fortschritt gegenüber der bisherigen Sprachen wie Gala und GDL. Speziell die auf Petrinetzen basierende Sprache PNSI kann gleichermaßen für Gameserver und für spieltheoretische Algorithmen von z.B. GAMBIT verwendet werden. Das entwickelte System FRAMASI basiert auf JADE [Bellifemine u.a., 2001] und ist den bisherigen Client-Server-Lösungen durch Vorteile der Multiagentensysteme voraus. Mit dem entstandenen System wurde bereits ein Experiment entsprechend den Standards der experimentellen Spieltheorie durchgeführt und somit die Praxistauglichkeit nachgewiesen. Das Experiment hatte als Ziel, Daten zur menschlichen Unvorhersagbarkeit und zur Vorhersagefähigkeit anderer zu liefen. Dafür wurden Varianten von \"Knobeln\" verwendet. Die Daten dieses Experiments sowie eines Experiments einer externen Arbeitsgruppe mit ähnlicher Motivation wurden mit Hilfe von Datamining analysiert. Dabei wurden die in der Literatur berichteten Gesetzmäßigkeiten des Verhaltens nachgewiesen und weitere Gesetzmäßigkeiten entdeckt. / To understand human social, administrative and economic behavior, which can be considered as a game or strategic interaction, the purely analytical methods do not suffice. It is necessary to gather data of human strategic behavior. Based on data, one can model, simulate and predict such behavior. The theoretical part of the objective is achieved using a practice oriented conceptualization of the real agents\' - humans and machines - strategic interaction and mutual integration of the concepts from game theory and multi-agent systems, which go beyond the related work. The practical part is the design of an universally usable system that can perform the strategic interactions between real agents with maximum scientific benefit. The current implementation is one of the results of the work. Similar existing systems are GDL-server (for machines) [Genesereth et al., 2005] and z-Tree (for humans) [Fischbacher, 2007]. The work is divided in three fields - (1) development of languages for the description of a game, (2) a software system based on these languages and (3) an offline analysis of the data already gathered among other things using the system as a contribution to behavior definition facilities. The innovation of this work does not consist only in combining of the several fields to each other, but also in achieving of improvements in every field on its own. In the field of game definition languages, two languages are proposed - PNSI and SIDL, which both can define games of imperfect information in discrete time. It is an improvement comparing with hitherto languages as Gala and GDL. Especially, the Petri net based language PNSI can likewise be used for game servers and game theoretic algorithms like GAMBIT. The developed system FRAMASI is based on JADE [Bellifemine et al., 2001] and is ahead of the hitherto client-server solutions through the advantages of the multi-agent systems. Using the originated system, an experiment has been conducted according to the standards from the experimental game theory, and thus demonstrated the practicability. The experiment had the objective to provide data on the human unpredictability and the ability to predict others. Therefore, variants of Roshambo were used. The data from this experiment and from an experiment of an external workgroup with a similar motivation were analyzed using data mining. As results, the regularities of the behavior reported in literature have been demonstrated and further regularities have been discovered.

Every day, we make many value-based decisions where we weigh the value of options with other properties, e.g. their time of delivery. In the laboratory, such value-based decision-making is usually studied on a trial by trial basis and each decision is assumed to represent an isolated choice process. Real-life decisions however are usually embedded in a rich context of previous choices at different time scales. A fundamental question is therefore how the dynamics of value-based decision processes unfold on a time scale across several decisions. Indeed, findings from perceptual decision making suggest that sequential decisions patterns might also be present for vale-based decision making. Here, we use a neural-inspired attractor model as an instance of dynamic models from perceptual decision making, as such models incorporate inherent activation dynamics across decisions. We use the model to predict sequential patterns, namely oscillatory switching, perseveration and dependence of perseveration on the delay between decisions. Furthermore, we predict RT effects for specific sequences of trials. We validate the predictions in two new studies and a reanalysis of existing data from a novel decision game in which participants have to perform delay discounting decisions. Applying the validated reasoning to a well-established choice questionnaire, we illustrate and discuss that taking sequential choice patterns into account may be necessary to accurately analyse and model value-based decision processes, especially when considering differences between individuals.

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