Prediction error: betekenis en toepassing

Je hebt een product dat beter is dan mensen denken. De claim staat op de verpakking en in de advertentie, en toch verandert het beeld nauwelijks. Dan proeft iemand het product in de supermarkt en zegt: "Dat had ik niet verwacht." Dat verschil tussen verwachting en waarneming heet in de neuro- en gedragswetenschap een prediction error. Hieronder lees je wat het betekent, waar het vandaan komt, hoe verwachtingen worden vastgelegd en bijgesteld, en wat je er in marketing en communicatie wel en niet mee kunt.

Een prediction error (voorspellingsfout) is het verschil tussen wat een lerend systeem verwacht en wat het werkelijk waarneemt of ontvangt.

In leermodellen bepaalt die fout hoeveel een verwachting wordt bijgesteld: hoe groter het onverwachte verschil, hoe meer er te leren valt. Predictive coding gebruikt het begrip als bouwsteen voor waarneming. Voor marketing is het een bruikbaar denkkader, maar een verrassing leidt niet automatisch tot een bijgestelde verwachting, en een bijgestelde verwachting niet automatisch tot gedrag of aankoop.

Leertheorie: Rescorla en Wagner

Het idee dat leren wordt aangedreven door verrassing, komt uit onderzoek naar klassieke conditionering. Robert Rescorla en Allan Wagner publiceerden in 1972 een invloedrijk model van dit soort leren (Rescorla & Wagner, 1972). Daarin verandert een aangeleerde verwachting naar rato van het verschil tussen de werkelijke en de voorspelde uitkomst. Niv en Schoenbaum vatten de kern samen als: maak een voorspelling, kijk wat er gebeurt en werk je kennis bij als de voorspelling niet klopte (Niv & Schoenbaum, 2008). Het model verklaarde onder meer blokkering: als een lichtsignaal al voedsel voorspelt, leert een dier nauwelijks iets over een geluid dat er later bij komt, omdat het voedsel niet meer onverwacht is (Schultz, Dayan & Montague, 1997).

Dopamine en de beloningsvoorspellingsfout

Schultz, Dayan en Montague verbonden dit leerprincipe met metingen in het brein. Dopamineneuronen bij apen vuurden kort sterker bij een onverwachte beloning. Na leren verschoof die reactie naar het signaal dat de beloning voorspelde. Bleef een verwachte beloning uit, dan daalde de activiteit op het moment waarop de beloning had moeten komen (Schultz e.a., 1997). Dat patroon lijkt op de voorspellingsfout uit temporal-difference-leren, een rekenmodel dat voorspellingen over de tijd bijstelt. Niv en Schoenbaum benadrukken dat dit een vereenvoudigd en vrijwel zeker onvolledig model van dopamine is (Niv & Schoenbaum, 2008). Het ging om dierstudies, niet om consumenten in een winkel.

Predictive coding als overkoepelend kader

Predictive coding past het idee toe op waarneming. In het model van Rao en Ballard sturen hogere visuele hersengebieden voorspellingen naar lagere gebieden, die alleen het niet-voorspelde restant terugsturen: de voorspellingsfout (Rao & Ballard, 1999). Het ging om een computermodel van de visuele schors. Friston werkte het idee uit tot een theorie waarin waarnemen en leren neerkomen op het minimaliseren van 'vrije energie', een statistische grootheid (Friston, 2005). Later beschreef hij vrije energie als bovengrens van verrassing en noemde hij ook handelen als manier om voorspellingsfouten te verkleinen (Friston, 2010). Filosoof Andy Clark maakte het bredere kader bekend als predictive processing en zag het als de beste aanwijzing tot dan toe voor een verenigde wetenschap van geest en handelen (Clark, 2013).

Neurofactor gebruikt twee werkbegrippen om dit mechanisme in gewone taal te beschrijven. Het zijn redactionele werkdefinities, geen vaste wetenschappelijke termen.

• Coderen: door herhaalde ervaring wordt een verwachting vastgelegd. Wie een paar keer een product proeft dat tegenvalt, verwacht de volgende keer weer een tegenvaller.
• Hercoderen: een nieuwe ervaring die duidelijk van die verwachting afwijkt en geloofwaardig is, kan de verwachting bijstellen.

Het leermodel van Rescorla en Wagner laat zien waarom herhaling een verwachting stabiel maakt: naarmate de voorspelling beter klopt, wordt de fout kleiner en verandert er per ervaring minder (Niv & Schoenbaum, 2008). Voor verandering is een afwijking nodig.

Waarom 'geloofwaardig'? In predictive-codingmodellen weegt een voorspellingsfout zwaarder naarmate het signaal als preciezer, dus betrouwbaarder, wordt ingeschat (Friston, 2010). De vertaling naar geloofwaardige merkervaringen is een interpretatie van dat modelidee, geen gemeten wetmatigheid.

Geheugenonderzoek geeft een verwante, voorzichtige aanwijzing. Een herinnering kan bij het ophalen tijdelijk weer veranderbaar worden; dat heet reconsolidatie. Sevenster, Beckers en Kindt vonden bij mensen dat een voorspellingsfout tijdens het ophalen een noodzakelijke voorwaarde was voor reconsolidatie van een aangeleerde angstherinnering (Sevenster, Beckers & Kindt, 2013). Het ging om een laboratoriumstudie naar aangeleerde angst, waarin het geheugen met een medicijn werd beïnvloed. Je kunt daaruit niet afleiden dat merkassociaties op dezelfde manier worden herschreven. Het sluit wel aan bij de gedachte dat herhalen wat iemand al verwacht weinig in beweging zet.

Predictive processing is invloedrijk, maar geen afgesloten theorie. Clark schreef in 2013 dat direct neurowetenschappelijk bewijs voor hiërarchische predictive coding nog in de kinderschoenen stond en vooral indirect was (Clark, 2013). Walsh en collega's stelden in 2020 dat predictive-processingmodellen tot dan toe het empirische bewijs misten om hun status te rechtvaardigen, en beoordeelden nieuwe neurofysiologische studies die dat gat proberen te dichten (Walsh e.a., 2020). Ook bij de mismatch negativity, een EEG-reactie op een afwijking in een reeks prikkels, worden naast predictive coding andere verklaringen besproken, zoals aanpassing van zenuwcellen aan herhaalde prikkels (Garrido e.a., 2009).

Gebruik prediction error dus als goed onderbouwd leerprincipe en predictive coding als invloedrijk, maar betwist kader.

Mensen hebben vaak al een beeld van een productcategorie, ook als ze het product nooit gebruikten. Het begrip helpt drie dingen scherper te zien.

1. Een claim is zelf ook een voorspelling. "Vol van smaak" op een verpakking is een bewering van de afzender, die iemand met de verwachting "flauw" kan wegzetten als reclame. Een eigen ervaring levert directe waarneming. Het is een plausibele redenering dat concreet, zelf ervaren bewijs een verwachting sterker kan bijstellen dan een claim, geen algemene wet. Of het opgaat, moet je per product en situatie toetsen.
2. Verwachting kleurt ervaring. In een fMRI-studie met twintig deelnemers werd dezelfde wijn met een hogere vermelde prijs als aangenamer beoordeeld, samen met meer activiteit in de mediale orbitofrontale cortex; in primaire smaakgebieden werd geen verschil gevonden (Plassmann e.a., 2008). De auteurs noemen zelf mogelijke effecten van de onderzoekssituatie. Een proefmoment is dus geen neutrale test: een sterke verwachting kan de ervaring in haar eigen richting duwen.
3. Verrassing is geen doel op zich. Een onverwachte ervaring kan ook negatief uitvallen, als uitzondering worden gezien of snel vergeten worden.

Wat neurowetenschap in marketing wel en niet kan, lees je in Wat is neuromarketing?.

1. Benoem de verwachting concreet. Niet "negatief imago", maar "smaakt flauw" of "is lastig te installeren". Onderzoek welke associaties de doelgroep met de categorie heeft; zie Hoe meet je associaties?.
2. Stel vast of de verwachting klopt. Is een verwachting terecht, dan moet het product veranderen, niet de communicatie.
3. Kies een ervaring die de verwachting direct raakt. Een ervaring die een ander aspect aanspreekt, laat de oorspronkelijke verwachting intact.
4. Leg vooraf vast wat je meet: de verwachting vóór de ervaring, het oordeel direct erna en de verwachting enige tijd later.
5. Vergelijk met een passende controle, zoals een groep die alleen de claim ziet of het product blind proeft.
6. Trek conclusies over gedrag alleen met gedragsgegevens. Een bijgestelde verwachting is een tussenstap, geen conversie.

Dit voorbeeld is fictief. Een merk plantaardige zuivel ziet dat mensen die de producten nooit hebben geprobeerd, de categorie vaak verbinden met "flauw" en "waterig". Het merk twijfelt tussen een campagne met de boodschap "vol van smaak" en proefmomenten in supermarkten.

• Keuzevraag: welke aanpak stelt de verwachting "smaakt flauw" het meest bij, en blijft dat zo?
• Beschikbare informatie: associaties uit eerder kwalitatief onderzoek; nog geen gegevens over het effect van proeven.
• Passende aanpak: drie condities bij niet-gebruikers: alleen de claim zien, blind proeven en proeven met zichtbaar merk. Overal wordt de smaakverwachting vooraf gemeten, het smaakoordeel direct na afloop en de smaakverwachting na drie weken opnieuw. Uitkomstmaten en analyse liggen vooraf vast. Er zijn geen resultaten; dit is een onderzoeksplan.
• Mogelijke interpretatie: stijgt het oordeel bij blind proeven wel en bij proeven met merk niet, dan kan de bestaande verwachting de beleving kleuren. Blijft de verwachting na drie weken gelijk, dan was er een verrassing, maar geen blijvende bijstelling.
• Vervolgstap: de proefervaring aanpassen of eerst het product verbeteren, en een grotere uitrol daarna toetsen op aankoopgedrag.

• Prediction error zien als 'koopknop'. Er is geen hersensignaal dat een aankoop afdwingt. Het begrip beschrijft leren, geen schakelaar.
• Denken dat je prediction error direct meet. Een voorspellingsfout wordt meestal afgeleid uit een model en een taak waarin verwachting en uitkomst gecontroleerd worden. Een hersenmeting tijdens een reclame levert zonder zo'n opzet geen maat voor 'de' voorspellingsfout. Wat EEG wel registreert, lees je in Wat is EEG?.
• Alles met predictive coding willen verklaren. Een kader dat elk resultaat achteraf kan inpassen, levert geen toetsbare voorspelling op.

Prediction error is een goed onderbouwd leerprincipe: verwachtingen veranderen vooral wanneer de werkelijkheid ervan afwijkt. Predictive coding plaatst dat principe in een breder, invloedrijk maar betwist kader. Voor marketing en communicatie betekent dat: benoem de verwachting die je wilt bijstellen, bied een concrete en geloofwaardige ervaring die haar direct raakt, en toets of de bijstelling blijft en gedrag verandert.