fit-drift-diffusion-model
Acerca de
Esta habilidad ajusta modelos de difusión-deriva de Ratcliff a datos de toma de decisiones binarias, estimando parámetros cognitivos como la tasa de deriva y la separación de límites a partir de tiempos de reacción y precisión. Permite la comparación de modelos, la validación de recuperación de parámetros y la descomposición de las compensaciones velocidad-precisión en componentes latentes. Úsela al analizar datos de psicología experimental o al comparar variantes de modelos de muestreo secuencial.
Instalación rápida
Claude Code
Recomendadonpx skills add pjt222/agent-almanac -a claude-code/plugin add https://github.com/pjt222/agent-almanacgit clone https://github.com/pjt222/agent-almanac.git ~/.claude/skills/fit-drift-diffusion-modelCopia y pega este comando en Claude Code para instalar esta habilidad
Documentación
擬 DDM
自反應時與正確率估 DDM 參、以分位估擬、較候變、以參復模擬驗估質。
用
- 以反應時模二擇決
- 自實數估認參(漂率、界隔、非決時)
- 較決任之序抽模變
- 驗 DDM 擬管復已知參值
- 解速正權衡為潛認素
入
- 必:含各試之正/誤標之反應時數
- 必:各試之受者與條件識
- 必:DDM 變擇(基 3 參、全 7 參、或層)
- 可:貝葉估之先(默:弱告)
- 可:參復之模數(默:100)
- 可:RT 濾界秒(默:0.1 至 5.0)
行
一:備反應時數
清並格原行數以擬 DDM。
- 載數並察受 ID、條件、RT、正確欄:
import pandas as pd
data = pd.read_csv("behavioral_data.csv")
required_columns = ["subject_id", "condition", "rt", "accuracy"]
assert all(col in data.columns for col in required_columns), \
f"Missing columns: {set(required_columns) - set(data.columns)}"
- 以可設界濾離群 RT:
rt_lower = 0.1 # seconds
rt_upper = 5.0 # seconds
n_before = len(data)
data = data[(data["rt"] >= rt_lower) & (data["rt"] <= rt_upper)]
n_removed = n_before - len(data)
print(f"Removed {n_removed} trials ({100*n_removed/n_before:.1f}%) outside [{rt_lower}, {rt_upper}]s")
- 各受與條件計摘統:
summary = data.groupby(["subject_id", "condition"]).agg(
n_trials=("rt", "count"),
mean_rt=("rt", "mean"),
accuracy=("accuracy", "mean")
).reset_index()
print(summary.describe())
- 驗最少試數(DDM 需足數於各格):
min_trials = summary["n_trials"].min()
assert min_trials >= 40, f"Minimum trials per cell is {min_trials}; need at least 40 for stable estimation"
得:已清數文無 RT 離群,各受-條件格至少 40 試,正確率於 0.50 與 0.99 間。
敗:試過少→考合條件或去缺數過者。正確頂(>0.99)或底(<0.55)→DDM 或不可識;察任難。
二:擇 DDM 變
依研問擇模繁。
- 定候模變:
model_variants = {
"basic": {
"params": ["v", "a", "t"],
"description": "Drift rate, boundary separation, non-decision time",
"free_params": 3
},
"full": {
"params": ["v", "a", "t", "z", "sv", "sz", "st"],
"description": "Basic + starting point bias, cross-trial variability",
"free_params": 7
},
"hddm": {
"params": ["v", "a", "t", "z"],
"description": "Hierarchical with group-level and subject-level parameters",
"free_params": "4 per subject + 8 group-level"
}
}
- 依數性擇:
| Criterion | Basic (3-param) | Full (7-param) | Hierarchical |
|---|---|---|---|
| Trials per cell | 40-100 | 200+ | 40+ (pooled) |
| Subjects | Any | Any | 10+ |
| Research goal | Group effects | Individual fits | Both levels |
| Error RT shape | Symmetric | Asymmetric | Either |
- 設所擇變:
selected_variant = "basic" # adjust based on criteria above
model_config = model_variants[selected_variant]
print(f"Selected: {selected_variant} ({model_config['free_params']} free parameters)")
print(f"Parameters: {', '.join(model_config['params'])}")
得:變已擇並有依試數、受數、研問之理。
敗:變間不確→自基始,唯殘診示系誤擬(如誤 RT 分不匹)時加繁。
三:估參
以極似或貝葉擬 DDM。
- MLE 擬用
fast-dm或 Pythonpyddm:
import pyddm
model = pyddm.Model(
drift=pyddm.DriftConstant(drift=pyddm.Fittable(minval=0, maxval=5)),
bound=pyddm.BoundConstant(B=pyddm.Fittable(minval=0.3, maxval=3.0)),
nondecision=pyddm.NonDecisionConstant(t=pyddm.Fittable(minval=0.1, maxval=0.5)),
overlay=pyddm.OverlayNonDecision(nondectime=pyddm.Fittable(minval=0.1, maxval=0.5)),
T_dur=5.0,
dt=0.001,
dx=0.001
)
- 貝葉估用 HDDM:
import hddm
hddm_model = hddm.HDDM(data, depends_on={"v": "condition"})
hddm_model.find_starting_values()
hddm_model.sample(5000, burn=1000, thin=2, dbname="traces.db", db="pickle")
- 取並存估參:
params = hddm_model.get_group_estimates()
print("Group-level parameter estimates:")
for param_name, stats in params.items():
print(f" {param_name}: {stats['mean']:.3f} [{stats['2.5q']:.3f}, {stats['97.5q']:.3f}]")
- 察收斂(僅貝葉):
from kabuki.analyze import gelman_rubin
convergence = gelman_rubin(hddm_model)
max_rhat = max(convergence.values())
print(f"Max Gelman-Rubin R-hat: {max_rhat:.3f}")
assert max_rhat < 1.1, f"Chains have not converged (R-hat = {max_rhat:.3f})"
得:參估含標誤或信區。貝葉:諸參 Gelman-Rubin R-hat < 1.1。漂率常 0.5-4.0、界 0.5-2.5、非決時 0.15-0.50s。
敗:估不收→試:(a) 緊參界,(b) 經網搜佳始值,(c) 長鏈多燒。MLE 碰界值→模或誤設。
四:估擬
以分位診較預測與察 RT 分。
- 自擬模生預 RT 分位:
import numpy as np
quantiles = [0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9]
predicted_rts = model.simulate(n_trials=10000)
pred_quantiles = np.quantile(predicted_rts[predicted_rts > 0], quantiles) # correct
pred_quantiles_err = np.quantile(np.abs(predicted_rts[predicted_rts < 0]), quantiles) # error
- 算察 RT 分位:
obs_correct = data[data["accuracy"] == 1]["rt"]
obs_error = data[data["accuracy"] == 0]["rt"]
obs_quantiles = np.quantile(obs_correct, quantiles)
obs_quantiles_err = np.quantile(obs_error, quantiles) if len(obs_error) > 10 else None
- 造分位-概圖(QP 圖):
import matplotlib.pyplot as plt
fig, ax = plt.subplots(1, 1, figsize=(8, 6))
ax.scatter(obs_quantiles, quantiles, marker="o", label="Observed (correct)")
ax.scatter(pred_quantiles, quantiles, marker="x", label="Predicted (correct)")
if obs_quantiles_err is not None:
ax.scatter(obs_quantiles_err, quantiles, marker="o", facecolors="none", label="Observed (error)")
ax.scatter(pred_quantiles_err, quantiles, marker="x", label="Predicted (error)")
ax.set_xlabel("RT (s)")
ax.set_ylabel("Quantile")
ax.legend()
ax.set_title("Quantile-Probability Plot")
fig.savefig("qp_plot.png", dpi=150)
- 算擬統(分位箱 chi 方):
from scipy.stats import chisquare
observed_proportions = np.diff(np.concatenate([[0], quantiles, [1]]))
predicted_proportions = np.diff(np.concatenate([[0], quantiles, [1]]))
chi2, p_value = chisquare(observed_proportions, predicted_proportions)
print(f"Chi-square fit: chi2={chi2:.3f}, p={p_value:.3f}")
得:QP 圖示預分位近察分位於正與誤 RT。chi 方試非顯(p > 0.05),擬足。
敗:模系漏快或慢分位→考加跨試變參(sv、st)。誤 RT 形誤→加起變(sz)。以擴模重擬。
五:較模
以信準於候 DDM 變間擇。
- 擬各候模並集擬統:
model_results = {}
for variant_name in ["basic", "full"]:
fitted_model = fit_ddm(data, variant=variant_name)
model_results[variant_name] = {
"log_likelihood": fitted_model.log_likelihood,
"n_params": fitted_model.n_free_params,
"bic": fitted_model.bic,
"aic": fitted_model.aic
}
- 算並較 BIC 值:
print("Model Comparison (BIC):")
print(f"{'Model':<15} {'LL':>10} {'k':>5} {'BIC':>12} {'delta_BIC':>12}")
print("-" * 55)
best_bic = min(r["bic"] for r in model_results.values())
for name, result in sorted(model_results.items(), key=lambda x: x[1]["bic"]):
delta = result["bic"] - best_bic
print(f"{name:<15} {result['log_likelihood']:>10.1f} {result['n_params']:>5} "
f"{result['bic']:>12.1f} {delta:>12.1f}")
- 以標引釋 BIC 差:
# BIC difference interpretation (Kass & Raftery, 1995):
# 0-2: Not worth mentioning
# 2-6: Positive evidence
# 6-10: Strong evidence
# >10: Very strong evidence
- 貝葉模用 DIC 或 WAIC:
dic = hddm_model.dic
print(f"DIC: {dic:.1f}")
得:模間明勝者 BIC 差 > 6,或差 < 2 時有理留簡模之決。
敗:模不可分(BIC 差 < 2)→偏簡模(省)。全模以大邊勝→確基模非因數議誤設。
六:以參復模擬驗
驗估管自模擬數復已知參值。
- 定真參網:
true_params = {
"v": [0.5, 1.0, 2.0, 3.0],
"a": [0.6, 1.0, 1.5, 2.0],
"t": [0.2, 0.3, 0.4]
}
- 各合模擬數並重估:
from itertools import product
recovery_results = []
n_simulated_trials = 500 # match empirical trial count
for v_true, a_true, t_true in product(true_params["v"], true_params["a"], true_params["t"]):
simulated_data = simulate_ddm(v=v_true, a=a_true, t=t_true, n=n_simulated_trials)
fitted = fit_ddm(simulated_data, variant="basic")
recovery_results.append({
"v_true": v_true, "v_est": fitted.params["v"],
"a_true": a_true, "a_est": fitted.params["a"],
"t_true": t_true, "t_est": fitted.params["t"]
})
- 算復統:
recovery_df = pd.DataFrame(recovery_results)
for param in ["v", "a", "t"]:
correlation = recovery_df[f"{param}_true"].corr(recovery_df[f"{param}_est"])
bias = (recovery_df[f"{param}_est"] - recovery_df[f"{param}_true"]).mean()
rmse = np.sqrt(((recovery_df[f"{param}_est"] - recovery_df[f"{param}_true"])**2).mean())
print(f"{param}: r={correlation:.3f}, bias={bias:.4f}, RMSE={rmse:.4f}")
- 生復散圖:
fig, axes = plt.subplots(1, 3, figsize=(15, 5))
for idx, param in enumerate(["v", "a", "t"]):
ax = axes[idx]
ax.scatter(recovery_df[f"{param}_true"], recovery_df[f"{param}_est"], alpha=0.5)
lims = [recovery_df[f"{param}_true"].min(), recovery_df[f"{param}_true"].max()]
ax.plot(lims, lims, "k--", label="Identity")
ax.set_xlabel(f"True {param}")
ax.set_ylabel(f"Estimated {param}")
ax.set_title(f"Recovery: {param} (r={recovery_df[f'{param}_true'].corr(recovery_df[f'{param}_est']):.3f})")
ax.legend()
fig.tight_layout()
fig.savefig("parameter_recovery.png", dpi=150)
得:諸參復相關 r > 0.85、偏近零(參域 < 5%)、RMSE 於用可接域。
敗:某參低復常意:(a) 試不足——增 n_simulated_trials;(b) 參權衡——漂與界可權衡;固一以試可復性;(c) 似然面平——考再參化或貝葉估以告先。
驗
- 入數含正類 RT 與正確欄
- 離群濾去 <10% 試
- 各受-條件格至少 40 試
- 參估於理域(v: 0-5、a: 0.3-3.0、t: 0.1-0.6)
- 收斷過(貝葉 R-hat < 1.1、MLE 梯近零)
- QP 圖示預分位距察分位 50ms 內
- 模較生明排或有理簡決
- 諸自參復相關逾 r = 0.85
- 復偏 <5% 參域
忌
- 試不足:DDM 估飢數。<40 試/格致估不穩、復劣。擬前必驗試數
- 忽誤 RT:DDM 聯模正與誤 RT 分。棄誤試失界與起之信
- 不濾速猜:<100ms RT 或為污(預應)。含則歪非決時估
- 混 DDM 變:基模設無跨試變。若誤 RT 系快於正→需全模含 sv 與 sz 參
- 全模過擬:7 參 DDM 可於稀數過擬。DDM 模擇用 BIC(罰繁)非 AIC
- 略參復:無復驗不能別估偏與真實驗效。釋條件差前必行復
參
analyze-diffusion-dynamics- DDM 下擴散程之數析implement-diffusion-network- 共前向程框之生擴散模design-experiment- 集 DDM 質數之實驗設write-testthat-tests- 於 R 試參估管
Repositorio GitHub
Habilidades relacionadas
evaluating-llms-harness
PruebasEsta Skill de Claude ejecuta el benchmark lm-evaluation-harness para evaluar modelos de lenguaje en más de 60 tareas académicas estandarizadas como MMLU y GSM8K. Está diseñada para que los desarrolladores comparen la calidad de los modelos, realicen seguimiento del progreso del entrenamiento o reporten resultados académicos. La herramienta admite varios backends, incluidos modelos de HuggingFace y vLLM.
cloudflare-cron-triggers
PruebasEsta habilidad proporciona conocimiento integral para implementar Cron Triggers de Cloudflare y programar Workers mediante expresiones cron. Cubre la configuración de tareas periódicas, trabajos de mantenimiento y flujos de trabajo automatizados, manejando problemas comunes como expresiones cron inválidas y inconvenientes de zonas horarias. Los desarrolladores pueden utilizarla para configurar manejadores programados, probar activadores cron e integrar con Workflows y Green Compute.
webapp-testing
PruebasEsta habilidad de Claude proporciona un kit de herramientas basado en Playwright para probar aplicaciones web locales mediante scripts de Python. Permite verificación de frontend, depuración de interfaz de usuario, captura de pantallas y visualización de registros, mientras gestiona los ciclos de vida del servidor. Úsela para tareas de automatización de navegadores, pero ejecute los scripts directamente en lugar de leer su código fuente para evitar contaminación del contexto.
finishing-a-development-branch
PruebasEsta habilidad ayuda a los desarrolladores a completar el trabajo terminado verificando que las pruebas pasen y luego presentando opciones estructuradas de integración. Guía el flujo de trabajo para fusionar, crear PRs o limpiar ramas después de que se completa la implementación. Úsala cuando tu código esté listo y probado para finalizar sistemáticamente el proceso de desarrollo.
