matching, maximizing, and hill‐climbing

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  • 8/10/2019 Matching, Maximizing, And HillClimbing

    1/11

    JOURNAL

    OF

    THE EXPERIMENTAL ANALYSIS

    OF

    BEHAVIOR

    MATCHING,

    MAXIMIZING, AND

    HILL-CLIMBING

    JOHN

    M.

    H I N S O N

    AND J . E . R . S T A D D O N

    DUKE

    UNIVERSITY

    I n

    s i m p l e

    s i t u a t i o n s , a n i m a l s

    c o n s i s t e n t l y

    c h o o s e t h e b e t t e r o f two a l t e r n a t i v e s . On

    c o n -

    c u r r e n t v a r i a b l e - i n t e r v a l

    v a r i a b l e - i n t e r v a l a n d

    v a r i a b l e - i n t e r v a l

    v a r i a b l e - r a t i o

    s c h e d u l e s ,

    t h e y

    a p p r o x i m a t e l y

    m a t c h

    a g g r e g a t e

    c h o i c e a n d

    r e i n f o r c e m e n t

    r a t i o s . Th e

    m a t c h i n g

    l a w

    a t t e m p t s

    t o

    e x p l a i n

    t h e

    l a t t e r r e s u l t b u t

    d o e s

    n o t

    a d d r e s s

    t h e

    f o r m e r .

    H i l l - c l i m b i n g

    r u l e s

    s u c h a s

    m o m e n t a r y m a x i m i z i n g c a n

    a c c o u n t

    f o r

    b o t h .

    We

    s h o w

    t h a t

    m o m e n t a r y m a x i m i z i n g

    c o n s t r a i n s

    m o l a r

    c h o i c e t o

    a p p r o x i m a t e m a t c h i n g ;

    t h a t

    m o l a r

    c h o i c e

    c o v a r i e s

    w i t h

    p i g e o n s '

    m o m e n t a r y - m a x i m i z i n g

    e s t i m a t e ;

    a n d t h a t

    t h e g e n e r a l i z e d

    m a t c h i n g

    l a w

    f o l l o w s

    f r o m

    a l m o s t

    a n y h i l l - c l i m b i n g

    r u l e .

    K e y

    w o r d s : o p t i m a l b e h a v i o r , momentary

    m a x i m i z i n g ,

    m a t c h i n g

    l a w ,

    c o n c u r r e n t s c h e d -

    u l e s ,

    v a r i a b l e

    i n t e r v a l ,

    v a r i a b l e

    r a t i o ,

    k e y

    p e c k ,

    p i g e o n s

    E a r l y

    r e s e a r c h

    h a s s h o w n

    t h a t

    a h u n g r y

    a s s

    r e g u l a r l y

    a l l o w e d t o c h o o s e b e t w e e n t w o

    p i l e s

    o f

    h a y , o n e

    l a r g e

    a n d

    o n e s m a l l , w i l l c o n s i s -

    t e n t l y p i c k t h e l a r g e .

    T h i s

    r e s u l t

    c o n f o r m s t o

    t h e

    m a t c h i n g

    l a w

    ( H e r r n s t e i n ,

    1 9 6 1 , 1 9 7 0 ) ,

    b u t i s n o t

    e x p l a i n e d

    b y

    i t - c o n s i s t e n t

    c h o i c e

    o f

    t h e s m a l l

    p i l e w o u l d f i t a s w e l l .

    Tw o

    o t h e r t h e -

    o r i e s d o

    e x p l a i n t h i s

    r e s u l t : o v e r a l l

    m a x i m i z a -

    t i o n

    ( e . g . ,

    R a c h l i n , G r e e n , K a g e l ,

    B a t t a l i o ,

    1 9 7 6 ; S t a d d o n

    M o t h e r a l , 1 9 7 8 )

    a n d h i l l -

    c l i m b i n g ,

    n a m e l y , p i c k i n g

    t h e

    b e s t

    a l t e r n a t i v e

    a t a

    g i v e n t i m e

    ( e . g . ,

    H i n s o n

    &

    S t a d d o n , 1 9 8 3 ;

    S h i m p ,

    1 9 6 9 ) .

    O v e r a l l m a x i m i z a t i o n

    w o r k s

    b e -

    c a u s e

    c o n s i s t e n t c h o i c e

    o f t h e

    l a r g e p i l e m a x i -

    m i z e s f o o d i n t a k e .

    H i l l - c l i m b i n g w o r k s b e c a u s e

    a l w a y s p i c k i n g t h e l a r g e p i l e m e a n s a l w a y s

    p i c k i n g

    t h e

    b e s t a l t e r n a t i v e

    o f f e r e d .

    More

    r e c e n t

    r e s e a r c h h a s

    s h o w n

    t h a t o n c o n -

    c u r r e n t

    v a r i a b l e - i n t e r v a l

    v a r i a b l e - i n t e r v a l ( c o n -

    c u r r e n t

    V I

    V I ) ,

    v a r i a b l e - i n t e r v a l ,

    v a r i a b l e - r a t i o

    ( c o n c u r r e n t

    V I V R ) , a n d s o m e

    o t h e r

    r e i n f o r c e -

    ment

    s c h e d u l e s , p i g e o n s , r a t s ,

    a n d

    p e o p l e

    a l l o -

    c a t e

    t h e i r

    a g g r e g a t e

    r e s p o n d i n g a c c o r d i n g t o

    t h e f o r m u l a

    x / y

    =

    a [ R ( x ) / R ( y ) ] b ,

    ( 1 )

    w h e r e

    x a n d

    y

    a r e

    t h e

    a v e r a g e r e s p o n s e r a t e s

    t o

    t h e t w o

    a l t e r n a t i v e s ,

    R ( x )

    a n d

    R ( y ) t h e r e i n -

    f o r c e m e n t

    r a t e s o b t a i n e d , a n d

    a

    a n d

    b

    c o n -

    T h i s

    r e s e a r c h w a s

    s u p p o r t e d b y g r a n t s

    f r o m t h e

    N a -

    t i o n a l

    S c i e n c e F o u n d a t i o n

    t o

    Duke

    U n i v e r s i t y , J . E .

    R .

    S t a d d o n p r i n c i p a l

    i n v e s t i g a t o r .

    R e p r i n t s

    m a y b e o b -

    t a i n e d f r o m J o h n M.

    H i n s o n ,

    D e p a r t m e n t

    o f

    P s y c h o l -

    o g y ,

    W a s h i n g t o n

    S t a t e

    U n i v e r s i t y , P u l l m a n , W a s h i n g -

    t o I n 9 9 1 6 4 .

    s t a n t s . F o r

    c o n c u r r e n t

    V I

    V I ,

    a a n d

    b a r e

    b o t h

    a p p r o x i m a t e l y

    u n i t y ( i . e . ,

    t h e

    m a t c h i n g l a w ) ,

    a l t h o u g h s o m e

    s t u d i e s

    f i n d

    b

    v a l u e s

    l e s s

    t h a n

    o n e

    ( u n d e r m a t c h i n g ) ;

    f o r c o n c u r r e n t

    V I

    V R ,

    b

    i s n e a r

    u n i t y

    b u t

    a

    m a y

    b e

    l e s s

    t h a n

    o n e

    ( b i a s e d

    m a t c h i n g ) ;

    f o r c o n c u r r e n t c h a i n e d

    s c h e d u l e s ,

    a

    i s u n i t y , b u t

    b

    i s

    g e n e r a l l y g r e a t e r

    t h a n

    u n i t y

    ( o v e r m a t c h i n g :

    B a c o t t i , 1 9 7 7 ; B a u m ,

    1 9 7 4 ;

    D a v i s o n ,

    1 9 8 - 1 ;

    L e a ,

    1 9 8 1 ) .

    E q u a t i o n

    1 ,

    t h e

    g e n e r a l i z e d m a t c h i n g

    l a w ,

    i s

    f l e x i b l e

    e n o u g h

    t o a c c o m m o d a t e a l m o s t

    a n y

    m o n o t o n i c

    e m p i r i c a l

    r e l a t i o n s h i p

    b e t w e e n

    c h o i c e

    a n d

    r e i n f o r c e m e n t

    r a t i o s , g i v e n

    u s u a l

    e x p e r i m e n t a l

    v a r i a t i o n .

    H e n c e ,

    E q u a t i o n

    1 i s

    s i g n i f i c a n t m a i n l y

    f o r

    t h e

    c o n s i s t e n t

    r e l a t i o n -

    s h i p

    b e t w e e - n

    p a r a m e t e r

    v a l u e s

    a n d

    p a r t i c u l a r

    p r o c e d u r e s .

    The

    s t a n d a r d m a t c h i n g

    l a w

    c a n n o t

    a c c o u n t 4 o r s y s t e m a t i c

    d e v i a t i o n s

    f r o m

    u n i t y

    i n

    t h e t w o

    p a r a m e t e r s .

    B e h a v , i e r - o n

    c o n c u r r e n t s c h e d u l e s

    h a s

    p r o p -

    e r t - i e s

    , m i a d d i - t i o n t o

    a g g r e g a t e

    c h o i c e

    r a t i o s :

    d i s t - r i b - t i o n s

    o f

    i n t e r r e s p o n s e t i m e s

    ( I R T s )

    t o

    e a c h

    a l t e r n a t i v e ,

    - i n t e r s w i t c h

    t i m e s

    ( i . e . ,

    c h o i c e

    b o u t

    l e n g t h s ) ,

    a n d

    t e m p o r a l r e l a t i o n s h i p s

    b e -

    t w e e n

    - 4 i e

    s e q u e n c e

    o f

    r e s p o n s e s

    t o e a c h a l -

    t e r n a t i v e . Some

    o f

    t h e s e

    p r o p e r t i e s

    a r e a f f e c t e d

    i n

    s t r i k i n g

    w a y s

    b y

    p r o c e d u r a l

    f e a t u r e s . F o r

    e x a m p l e ,

    i f

    e a c h

    s w i t c h

    ( c h a n g e o v e r )

    s t a r t s

    a

    t i m e r

    t h a t

    p r e v e n t s t h e

    d e l i v e r y

    o f

    f o o d

    f o r

    t

    s e c

    a f t e r

    t h e

    s w i t c h

    ( c h a n g e o v e r

    d e l a y : C O D ) ,

    t h e n

    i n t e r s w i t c h t i m e s i n c r e a s e

    ( e . g . ,

    B a u m ,

    1 9 8 2 ;

    H u n t e r

    D a v i s o n ,

    1 9 7 8 ) .

    A s

    a n o t h e r

    e x -

    a m p l e ,

    I - R T s

    t o

    t h e

    VR a l t e r n a t i v e o n

    c o n c u r -

    r e n t

    VI

    VR

    a r e s h o r t e r t h a n

    IRTs

    t o

    t h e V I .

    None

    o f t h e s e

    p r o p e r t i e s

    o f

    c h o i c e

    a r e e x -

    p l i c a b l e b y t h e

    m a t c h i n g

    l a w .

    3 2 1

    1 9 8 3 ,

    4 0 ,

    3 2 1 - 3 3 1

    NUMBER

    3

    ( N O V E M B E R )

  • 8/10/2019 Matching, Maximizing, And HillClimbing

    2/11

    JOHN

    M.

    HINSON a n d

    J .

    E . R . STADDON

    The l i m i t e d a p p l i c a b i l i t y o f m a t c h i n g - l a w

    f o r m u l a t i o n s

    h a s

    l e d

    i n

    r e c e n t y e a r s

    t o a s e a r c h

    f o r m o r e c o m p r e h e n s i v e a l t e r n a t i v e s t h a t c a n

    e x p l a i n s i m p l e m a t c h i n g , p o w e r - r a t i o m a t c h -

    i n g ( E q u a t i o n 1 ) , COD

    a n d

    s c h e d u l e - t y p e e f -

    f e c t s ,

    a s

    w e l l a s e x c l u s i v e c h o i c e . F o r e x a m p l e ,

    t h e e f f e c t s o f COD o n i n t e r s w i t c h t i m e

    make

    p e r f e c t

    s e n s e f r o m t h e

    p o i n t

    o f v i e w o f

    e i t h e r

    o v e r a l l

    m a x i m i z i n g

    o r h i l l - c l i m b i n g ;

    IRT

    d i f -

    f e r e n c e s a n d b i a s e d m a t c h i n g o n c o n c u r r e n t

    V I

    VR

    f o l l o w f r o m a f o r m o f

    h i l l - c l i m b i n g

    ( H i n s o n

    S t a d d o n , 1 9 8 3 ; S t a d d o n ,

    1 9 8 0 ) ,

    a n d

    a s

    we h a v e

    s e e n , e x c l u s i v e c h o i c e i n s i m p l e

    s i t u a t i o n s f o l l o w s f r o m

    a l m o s t

    a n y o p t i m i z i n g

    t h e o r y .

    M o l a r

    m e a s u r e s ,

    s u c h

    a s

    t h e

    a g g r e g a t e

    r e -

    s p o n s e

    a n d

    r e i n f o r c e m e n t r a t e s t h a t e n t e r

    i n t o

    E q u a t i o n

    1 ,

    a r e made u p o f m o l e c u l a r

    e l e m e n t s :

    m o m e n t - b y - m o m e n t

    c h o i c e s o f o n e

    a l t e r n a t i v e o r

    t h e

    o t h e r . B o t h

    m o l a r

    m a t c h -

    i n g

    a n d

    o v e r a l l

    r e i n f o r c e m e n t - r a t e

    m a x i m i z a -

    t i o n when t h e y

    o c c u r

    m u s t d e p e n d u p o n

    r u l e s

    t h a t r e l a t e

    t h e

    a n i m a l ' s i n s t a n t a n e o u s c h o i c e

    t o i t s p a s t h i s t o r y .

    S u c h

    a r u l e c a n b e c a l l e d

    a

    s t r a t e g y

    o r p o l i c y w i t h o u t i m p l y i n g

    c o n

    s c i o u s

    d e l i b e r a t i o n

    b y

    t h e

    a n i m a l .

    When

    m o l a r

    p r i n c i p l e s

    f a i l ,

    t h e

    o b v i o u s

    p l a c e

    t o

    l o o k

    f o r a n

    e x p l a n a t i o n

    i s

    t h e

    m o l e c u l a r s t r a t e -

    g i e s

    t h a t

    u n d e r l i e t h e m .

    We

    c a n

    p r o b a b l y

    r u l e o u t o n e

    p o s s i b i l i t y -

    w h a t we h a v e

    e l s e w h e r e c a l l e d

    t h e

    m o l a r

    c o m -

    p a r i s o n

    s t r a t e g y

    ( H i n s o n

    S t a d d o n ,

    1 9 8 3 ) -

    t h a t

    i s , t h e i d e a t h a t

    when

    a n i m a l s m a x i m i z e ,

    t h e y

    d o

    s o b y

    v a r y i n g

    c h o i c e

    p r o p o r t i o n s

    f r o m

    d a y

    t o

    d a y , r e m e m b e r i n g

    t h e

    a v e r a g e

    r e i n f o r c e -

    m e n t r a t e

    a s s o c i a t e d w i t h

    e a c h ,

    a n d

    c h o o s i n g

    t h e

    p r o p o r t i o n

    t h a t

    g i v e s

    t h e m

    t h e

    h i g h e s t

    p a y o f f

    r a t e .

    Memory

    l i m i t a t i o n s

    mean

    t h a t

    a n i -

    m a l s

    a r e

    much m o r e

    l i k e l y

    t o

    m a x i m i z e

    ( a n d

    m a t c h ) b y a d o p t i n g

    a

    m o m e n t - b y - m o m e n t

    s t r a t e g y

    t h a t

    d o e s

    n o t demand

    c o m p a r i s o n s

    o v e r

    l o n g

    t i m e

    p e r i o d s .

    H i l l - c l i m b i n g ,

    p i c k i n g

    t h e

    b e s t

    o p t i o n

    a v a i l -

    a b l e

    f r o m moment t o

    m o m e n t ,

    i s

    o n e c l a s s

    o f

    s t r a t e g i e s

    t h a t

    m a k e s l i m i t e d

    d e m a n d s on m e m -

    o r y , y e t

    o f t e n

    a c h i e v e s

    m o l a r o u t c o m e s

    c l o s e

    t o

    t h e t h e o r e t i c a l

    o p t i m u m

    ( M i n s k y , 1 9 6 1 ) .

    T h i s

    p a p e r

    d i s c u s s e s

    o n e s u c h

    h i l l - c l i m b i n g s t r a t e g y ,

    m o m e n t a r y m a x i m i z i n g

    ( S h i m p ,

    1 9 6 6 ) .

    We

    h a v e p r e v i o u s l y

    s h o w n t h a t

    p i g e o n s

    c o n f o r m

    r e a s o n a b l y

    w e l l

    t o

    m o m e n t a r y

    m a x i m i z i n g

    o n

    b o t h c o n c u r r e n t

    V I V I

    a n d c o n c u r r e n t

    VI VR

    s c h e d u l e s

    ( H i n s o n

    8 c

    S t a d d o n ,

    1 9 8 1 , 1 9 8 3 ) .

    H e r e

    w e s h o w

    t h a t when

    p i g e o n s

    s h o w

    m o m e n t a r y

    m a x i m i z i n g , m o l a r c h o i c e

    p r o p o r t i o n a p p r o x i -

    m a t e l y

    m a t c h e s

    r e i n f o r c e m e n t p r o p o r t i o n ;

    t h a t

    m o l a r c h o i c e

    v a r i e s

    w i t h

    t h e

    a n i m a l ' s momen-

    t a r y e s t i m a t e o f p a y o f f p r o b a b i l i t i e s f o r t h e

    t w o

    a l t e r n a t i v e s o n

    t h e s e t w o

    s c h e d u l e s ;

    a n d

    t h a t t h i s r e l a t i o n

    i s

    n o t

    a n a r t i f a c t

    o f o u r

    m e t h o d o f m e a s u r i n g t h e a n i m a l ' s

    e s t i m a t e .

    H e n c e

    m a t c h i n g ,

    a m o l a r r e l a t i o n , i s p r o b a b l y

    t h e

    o u t c o m e

    o f m o m e n t - b y - m o m e n t h i l l - c l i m b -

    i n g . We s h o w i n t h e D i s c u s s i o n

    t h a t a

    c l a s s o f

    h i l l - c l i m b i n g

    s t r a t e g i e s o f w h i c h m o m e n t a r y

    m a x i m i z i n g

    i s a s p e c i a l

    c a s e i m p l i e s

    m o l a r r e -

    s u l t s

    c o n f o r m i n g

    t o E q u a t i o n 1 .

    We

    c o n c l u d e

    f r o m

    t h e s e

    s i m u l a t i o n s t h a t

    E q u a t i o n

    1

    i s

    i m -

    p l i e d

    b y

    a l m o s t

    a n y

    h i l l - c l i m b i n g

    r u l e .

    METHOD

    T h i s p a p e r

    p r e s e n t s

    a d d i t i o n a l a n a l y s e s

    o f

    t h e e x p e r i m e n t d e s c r i b e d

    i n

    H i n s o n

    a n d S t a d -

    d o n ( 1 9 8 3 ) .

    The

    m e t h o d i s

    g i v e n

    i n

    f u l l

    i n

    t h a t

    p a p e r ,

    s o we

    p r e s e n t o n l y

    a

    b r i e f s u m m a r y

    h e r e .

    S u b j e c t s

    E i g h t m a l e ,

    a d u l t

    W h i t e

    C a r n e a u x p i g e o n s

    s e r v e d .

    A p p a r a t u s

    A l l

    e x p e r i m e n t s w e r e c o n d u c t e d

    i n

    a s t a n -

    d a r d a l u m i n u m a n d P l e x i g l a s o p e r a n t - c o n d i -

    t i o n i n g

    c h a m b e r w i t h

    t w o

    t r a n s l u c e n t

    p e c k i n g

    k e y s . The e x p e r i m e n t a l c o n t i n g e n c i e s

    a n d

    d a t a

    r e c o r d i n g

    w e r e c a r r i e d o u t

    b y

    a

    m i c r o c o m p u t e r

    i n a n

    a d j a c e n t

    r o o m .

    D a t a

    o n

    t h e a b s o l u t e

    t i m e

    ( t o

    o n e m s e c ) a n d i d e n t i t y o f e a c h e x p e r i m e n -

    t a l e v e n t w e r e l a t e r

    t r a n s f e r r e d

    t o

    a

    PDP

    I 1

    m i n i c o m p u t e r

    f o r a n a l y s i s .

    P r o c e d u r e

    The

    p i g e o n s

    r e c e i v e d

    e x t e n s i v e t r a i n i n g o n

    c o n c u r r e n t V I V I a n d VR V I

    s c h e d u l e s ,

    w i t h

    r a n d o m

    ( F l e s h l e r

    H o f f m a n ,

    1 9 6 2 )

    i n t e r f o o d

    i n t e r v a l s a n d n o

    c h a n g e o v e r

    d e l a y .

    Th e

    e x p e r i -

    m e n t a l

    c o n d i t i o n s

    f o r

    a l l

    a n i m a l s

    a p p e a r

    i n

    T a b l e

    1 . S e s s i o n s

    l a s t e d

    1

    h o u r , e x c l u d i n g

    t h e

    t i m e

    t a k e n

    b y

    f o o d

    d e l i v e r y .

    RESULTS

    C o n c u r r e n t

    V I V I

    F i g u r e

    1

    s h o w s m o l a r m a t c h i n g :

    t h e

    r e l a t i o n -

    s h i p

    b e t w e e n

    t h e

    m e a n

    l o g a r i t h m s

    o f

    c h o i c e

    r a t i o s a n d

    t h e

    mean o f

    t h e

    l o g a r i t h m s

    o f o b -

    3 2 2

  • 8/10/2019 Matching, Maximizing, And HillClimbing

    3/11

    MATCHING, MAXIMIZING,

    AND HILL-CLIMBING

    T a b l e

    1

    C o n d i t i o n s

    a n d Number o f

    S e s s i o n s f o r E a c h B i r d

    C o n c u r r e n t

    V I

    V I

    B i r d

    C o n d i t i o n

    C096

    C0123

    C 0 1 0 4

    S e s s i o n s

    1

    VI60

    V I

    6 0

    VI60

    VI60

    V I 6 0 V I 6 0

    9 0

    2

    VI180VI60

    VI180VI60 VI180VI60

    9 0

    3 VI60

    V I 1 8 0

    VI60

    V I 1 8 0 VI60

    V I 1 8 0

    6 0

    4 VI60

    VI60 VI60 VI60

    VI60 VI60

    3 0

    CD129

    CD117

    C D 1 4 8

    1

    V I

    1 8 0

    V I

    6 0

    V I

    1 8 0

    V I

    6 0

    3 0

    2

    VI60 V I

    1 8 0 VI60

    V I 1 8 0

    VI60 V I

    1 8 0

    3 0

    3 V I 6 0

    V I

    6 0

    V I

    6 0 V I 6 0

    V I

    6 0

    V I 6 0

    1 7

    4 V I

    2 4 0

    V I 6 0 V I 2 4 0

    V I 6 0

    V I 2 4 0 V I 6 0

    1 5

    5

    V I 9 0

    V I

    1 8 0

    V I

    9 0

    V I 1 8 0

    V I

    9 0

    V I

    1 8 0

    1 6

    6

    VI180VI30

    V I 1 8 0 V I 3 0

    1 5

    C o n c u r r e n t

    VR

    V I

    B i r d

    B i r d

    C R 1 2 9

    S e s s i o n s

    C R 1 1 7

    S e s s i o n s

    1

    VR

    3 0

    V I

    6 0

    3 0

    VR 3 0

    V I

    6 0

    3 0

    2

    VR 6 0

    V I 6 0

    3 0

    VR 6 0 V I 6 0

    3 0

    3

    VR

    1 5

    V I

    6 0

    3 0 VR

    1 5

    V I

    6 0

    3 0

    C R 1 0 1

    CR196

    1

    VR

    1 5

    V I

    6 0

    4 0

    VR

    6 0

    V I

    6 0

    2 0

    2

    VR 6 0 V I 6 0

    4 0

    VR 6 0

    V I

    1 8 0

    1 7

    3

    VR

    3 0

    V I 6 0

    1 5

    VR 6 0

    V I

    1 2 0

    1 8

    t a i n e d

    r e i n f o r c e m e n t

    r a t i o s

    o f

    t h e

    l a s t

    f i v e s e s -

    s i o n s

    o f e a c h

    c o n d i t i o n f o r

    e a c h

    a n i m a l .

    V e r -

    t i c a l b a r s f o r e a c h

    p o i n t

    w i t h i n

    t h e

    g r a p h

    s h o w

    t h e

    range

    o f

    response

    r a t i o s .

    M a t c h i n g

    i n

    t h i s

    s i t u a t i o n

    i s

    w i t h i n

    t h e

    n o r m a l

    range: S l o p e s

    o f

    t h e

    f i t t e d

    r e g r e s s i o n

    l i n e s ,

    shown

    f o r

    e a c h

    a n i -

    m a l ,

    a r e

    g e n e r a l l y

    l e s s

    t h a n one

    and t h e

    i n t e r -

    c e p t s

    a r e

    c l o s e

    t o

    z e r o .

    T h e r e

    a r e t w o

    ways t o

    d e m o n s t r a t e

    a

    r e l a -

    t i o n s h i p

    b e t w e e n

    m a t c h i n g

    a n d

    m o m e n t a r y

    m a x i m i z i n g ,

    n e i t h e r

    p e r f e c t l y

    s a t i s f a c t o r y .

    Th e

    f i r s t

    i s

    t o s h o w

    t h a t

    when

    a n i m a l s

    c o n f o r m

    w e l l

    t o

    t h e

    m o m e n t a r y

    m a x i m i z i n g

    r u l e ,

    c h o i c e

    p r o -

    p o r t i o n s

    ar e

    c l o s e

    t o

    m a t c h i n g . (When

    a n i m a l s

    m a x i m i z e

    p o o r l y ,

    t h e i r

    c h o i c e

    p r o p o r t i o n s

    may

    o r

    may

    no t

    c o n f o r m

    t o

    m a t c h i n g , d e p e n d i n g

    on

    w h a t causes

    t h e

    p o o r

    p e r f o r m a n c e .

    C o n s e -

    q u e n t l y ,

    m o l a r

    c h o i c e

    p r o p o r t i o n

    on

    d a y s

    w h en

    m a x i m i z i n g

    i s

    p o o r

    i s

    l e s s

    i n f o r m a t i v e

    t h a n

    c h o i c e

    p e r f o r m a n c e

    on

    d a y s

    when

    m a x i m i z i n g

    i s g o o d . )

    Th e s e c o n d way

    t o s h o w

    a r e l a t i o n -

    s h i p

    b e t w e e n

    m a t c h i n g

    and

    m o m ent a r y

    m a x i -

    m i z i n g

    i s

    t o s h o w

    t h a t

    m o l a r

    c h o i c e

    p r o p o r t i o n

    r e l i a b l y

    c o v a r i e s

    w i t h

    t h e

    a n i m a l ' s

    e s t i m a t e

    o f

    t h e

    m o m e n t a r y m a x i m i z i n g

    s w i t c h i n g

    l i n e .

    We

    w i l l

    d i s c u s s e a c h

    o f

    t h e s e

    m e t h o d s

    i n t u r n .

    P r e v i o u s

    pa pe r s

    ( H i n s o n

    S t a d d o n ,

    1 9 8 1 ,

    1 9 8 3 ;

    S t a d d o n ,

    H i n s o n ,

    K r a m ,

    1 9 8 1 )

    h a v e

    s h o w n

    t h a t

    t h e r e l e v a n t

    v a r i a b l e s

    f o r momen-

    t a r y m a x i m i z i n g

    a r e

    t 1

    a n d

    t 2 ,

    t h e t i m e s s i n c e

    t h e l a s t

    r e s p o n s e s

    t o

    a l t e r n a t i v e s o n e a n d t w o .

    M o m e n t a r y

    m a x i m i z i n g

    i s d e f i n e d b y t h e

    s w i t c h i n g

    l i n e ,

    t l

    =

    x 2 t 2 / X l ,

    w h e r e

    X ,

    i s t h e s c h e d u l e d

    V I r e i n f o r c e m e n t

    r a t e f o r

    a l t e r n a t i v e

    i . The

    a n i m a l

    i s p e r f o r m i n g

    p e r f e c t l y

    when

    a l l

    i n s t a n c e s o f

    r e s p o n s e

    o n e

    l i e

    b e t w e e n

    t h e s w i t c h i n g

    l i n e

    a n d t h e

    t 1 a x i s

    i n

    t 1

    / t 2 s p a c e

    ( t h e

    c l o c k s p a c e )

    a n d

    a l l i n s t a n c e s

    o f

    r e s p o n s e

    t w o

    l i e b e t w e e n

    t h e l i n e

    a n d

    t h e

    t 2

    a x i s .

    T a b l e

    2

    P r o c e d u r e

    f o r

    o b t a i n i n g t h e

    m o m e n t a r y

    m a x i m i z i n g

    e s t i m a t e m .

    R e i n f o r c e m e n t

    P r o b a b i l i t y

    p ( R

    I t l )

    >

    P ( R

    Q

    p ( R | t j )