Human Factor Security and Safety A Behavioral Computing Approach

As we navigate an increasingly complex digital landscape, ensuring human factor security and safety has never been more critical. This groundbreaking book offers an innovative perspective by leveraging behavioral computing to address challenges in human factor security across diverse scenarios.

Through comprehensive coverage, the book introduces advanced methods like behavioral modeling and simulation to analyze multimodal behavioral data—spanning structure, language, and vision. These approaches not only deepen our understanding of human behavior but also enable robust solutions to modern security concerns, presenting a new paradigm for safeguarding systems in dynamic environments.

Ideal for researchers, professionals, and advanced students in security technologies and behavioral sciences, this work bridges theoretical frameworks with practical applications. Key topics include the evolution of behavioral paradigms, the role of behavioral structures in simulation, and real-world applications in cyberfinance and human factor engineering.

.- Contents

.- 1 Behaviorism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

.- 1.1 What is Behaviorism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

.- 1.1.1 The Eve of The Emergence of Behaviorism . . . . . . . . . . . . . . 1

.- 1.1.2 The Birth of Behaviorism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

.- 1.2 The Development of Behaviorism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

.- 1.2.1 The Stages of Development of Behaviorism . . . . . . . . . . . . . . 3

.- 1.2.2 Differences in Research Approaches in Behavioral Psychology . . . . .. . . 15

.- 1.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

.- References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

.- 2 Behaviorism in Various Domains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

.- 2.1 Behavioral Economics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

.- 2.1.1 The Origin of Behavioral Economics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

.- 2.1.2 The Key Theories and Their Applications . . . . . . . . . . . . . . . . 25

.- 2.1.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

.- 2.2 Behaviorism Learning Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

.- 2.2.1 The Origin of Behaviorism Learning Theory . . . . . . . . . . . . . 34

.- 2.2.2 Representative Theories and Their Applications . . . . . . . . . . . 37

.- 2.2.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

.- References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

.- 3 Behavioral Computing Technology System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

.- 3.1 Paradigm Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

.- 3.1.1 The First Paradigm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

.- 3.1.2 The Second Paradigm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

.- 3.1.3 The Third Paradigm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

.- 3.1.4 The Fourth Paradigm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

.- 3.1.5 Relationship Between Paradigms and Key Elements . . . . . . . 59

.- 3.1.6 Paradigms Integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

.- 3.2 behavior computing Methodological Classification . . . . . . . . . . . . . . . 64

.- 3.2.1 Behavioral Inference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

.- 3.2.2 Behavioral Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

.- 3.2.3 Behavioral Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

.- References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

.- 4 Human Factor and Behavioral Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

.- 4.1 Human Factor Engineering and Human Factor Security and Safety . 71

.- 4.1.1 Human Factor Engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

.- 4.1.2 Human Factor Security and Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

.- 4.2 Behavioral Computing for Human Factor Security and Safety . . . . . 78

.- References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

.- 5 Behavioral Structure Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

.- 5.1 Behavioral Structure Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

.- 5.1.1 Atomic Level Interactions within Molecules . . . . . . . . . . . . . . 88

.- 5.1.2 Behavioral Identification and Structure Analysis . . . . . . . . . . 90

.- 5.1.3 Behavioral Structure Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

.- 5.1.4 Behavioral Group Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

.- 5.2 Behavioral Structure Modeling for Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

.- 5.2.1 Behavioral Simulation Needs Authentic BehavioralGeneration .. 93

.- 5.2.2 Behavioral Generation with Behavioral Structure Modeling . 95

.- References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

.- 6 Behavioral Visual Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

.- 6.1 Basic Concepts and Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

.- 6.2 Behavioral Visual Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

.- 6.2.1 Pose Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

.- 6.2.2 Action Recognition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

.- 6.2.3 Behavioral Prediction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

.- 6.3 Behavioral Visual Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

.- 6.3.1 3D Reconstruction and Virtual Environments . . . . . . . . . . . . . 111

.- 6.3.2 VLMs and Generative Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

.- 6.3.3 Reinforcement Learning and Self-determination . . . . . . . . . . 114

.- References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

.- 7 Behavioral Language Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

.- 7.1 Behavioral Language Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

.- 7.1.1 Behavioral Subject Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

.- 7.1.2 Behavioral Attribute Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

.- 7.1.3 Behavioral Event Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

.- 7.2 Behavioral Language Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

.- 7.2.1 Behavioral Planning Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

.- 7.2.2 Behaviroal Memory Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

.- 7.2.3 Behavioral Reflection Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

.- 7.2.4 Behavioral Environment Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

.- 7.2.5 Behavioral Action Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

.- 7.3 Hierarchical Model Architecture and Reflection Agent Learning

.- Make Simulation behavioral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

.- 7.3.1 Hierarchical Model Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

.- 7.3.2 Reflection Agent Learning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

.- References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

.- 8 Behavioral Computing for Human Factor Security and Safety in

.- Cyberfinance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

Cheng Wang is a Professor at the School of Computer Science and Technology, Tongji University. He has published over 150 academic papers, in addition to 34 granted invention patents and leadership in prominent national initiatives, such as the National Key Research and Development Program of the Ministry of Science and Technology and the Industrial Internet Innovation and Development Engineering Program of the Ministry of Industry and Information Technology. He earned the National Science and Technology Progress Award and the Outstanding Ph.D. Dissertation Award from the China Computer Federation (CCF).