Evolution of public cooperation in a monitored society with implicated punishment and within-group enforcement
在人类社会中，为了避免对共同利益的搭便车，带有牵连惩罚的监控是常见的。但是，它在促进公共合作方面是否有效？我们发现，引入监督和牵连惩罚确实是有效的，因为它将公共产品博弈转化为协调博弈，从而使合作在无限和有限的混合种群中可行。我们还表明，增加组内执法进一步促进了公共合作的演变。然而，虽然在这种情况下，组的大小有非线性的集体行动的影响，一个中间组的大小是最不利于合作行为。这与最近的实地观察相矛盾，其中一个中间组的大小被宣布为最佳的猜想，组大小的影响和组内执法负责。因此，我们的理论研究澄清了人类社会中带有牵连惩罚的监控的关键方面，此外，它还揭示了促进亲社会集体行动的基本群体规模效应。
2015-11-19 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
Competition and cooperation among different punishing strategies in the spatial public goods game
受人们惩罚不法行为者的不同倾向这一事实的启发，我们研究了一个有背叛者和不同类型惩罚合作者的空间公共产品博弈。在博弈过程中，合作者会以特定类别的概率惩罚背叛者，并随后分担制裁的相关成本。我们表明，在存在不同的惩罚合作者的最高水平的公共合作总是可以通过选择机制。有趣的是，这种选择并不一定有利于惩罚者的进化，因为惩罚者能够靠自己战胜背叛者，也不一定总是阻碍惩罚者的进化，因为惩罚者不能靠自己战胜背叛者。相反，惩罚策略的进化成功敏感地取决于它们的入侵速度，这反过来又揭示了它们之间既竞争又合作的有趣例子。此外，我们表明，在有利的条件下，当惩罚是不是严格必要的公共合作的维护，不那么积极，温和的形式的制裁是选择过程中的唯一胜利者。我们的工作表明，自然策略选择不仅可以促进，但有时也阻碍亲社会策略之间的竞争。
2015-08-13 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary dynamics of group cooperation with asymmetrical environmental feedback
近年来，人们对研究具有环境反馈的进化博弈越来越感兴趣。以前的研究只关注两人游戏。然而，需要扩展到多人游戏来研究微生物合作和众包合作等问题。在这里，我们研究共同进化的公共产品游戏中的策略与群体合作的乘法因子共同进化。在这种环境反馈中可能会出现不对称，焦点合作者组织的游戏可能会比背叛者组织的游戏具有不同的效率。我们的分析表明，非对称环境反馈的协同进化动力学可以产生振荡收敛持续合作，如果合作者的增殖因子的相对变化速度是超过一定的阈值。我们的工作为在不断变化的世界中维持群体合作提供了有益的见解。
2019-06-13 physics.soc-ph q-bio.PE
Heterogeneity of link weight and the evolution of cooperation
在本文中，我们调查的影响“异质性的链接权重”，异质性的频率或数量的个体之间的相互作用，对合作的演变。通过对具有“个体内异质性”的一维加权格状网络上的进化囚徒困境博弈的分析，证实了适度的链接权重异质性有利于合作.此外，我们确定了两个关键机制，链接权重异质性促进合作的演变：传播和维护合作的机制。我们还推导出相应的条件下，该机制可以通过进化动力学的工作。
2015-10-31 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Random mobility and spatial structure often enhance cooperation
研究了无条件移动规则在空间囚徒困境、雪堆和猎鹿博弈中的作用。与随机混合的种群相比，空间结构本身可以改变许多博弈的结果，有时促进合作，有时抑制合作。在这里，我们表明，随机稀释和流动性可能会抑制在雪堆游戏中的空间结构的抑制因素，同时提高已经发现在囚徒困境和雄鹿狩猎游戏更大的合作。
2008-09-09 physics.bio-ph physics.soc-ph q-bio.PE
How mutation alters the evolutionary dynamics of cooperation on networks
合作在生物体的每一个层面都是普遍存在的。众所周知，空间（网络）结构是一种可行的合作机制。最近提出的数值指标平均选择梯度（AGoS）是解释和可视化网络上的演化动力学的有用工具，它允许在一维相空间上可视化模拟结果。然而，在AGoS分析中没有考虑策略的随机突变。在这里，我们扩展AGoS，以便它可以分析合作的演变，突变可能会改变网络上的个人的策略。我们表明，我们的扩展AGoS正确地可视化的最终状态的合作与突变的个人为基础的模拟。我们的分析表明，无论支付函数，合作者的分数，和网络结构，突变总是有一个负面的影响，合作的进化。此外，我们发现，无标度网络是最容易受到突变，从而改变了这些网络上的合作动力学从双稳态共存，经历一个不完美的干草叉分叉。
2018-05-21 physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution of cooperation and costly incentives in the continuous snowdrift game
对雪堆博弈的博弈论研究表明，合资企业中不断变化的合作水平的逐步演变可以证明进化合并以及进化分支。然而，很少有人知道的多样性的变化在合作层面上的后果。在本研究中，我考虑了昂贵的奖励对连续雪堆游戏的影响。我表明，不是进化合并，但进化分支可以促进池奖励的出现，这可以提高社会福利。
2016-12-28 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution of cooperation driven by active information spreading
合作者放弃自己的利益去造福他人。因此，自然选择不应该倾向于合作。它挑战了进化论者，因为合作是普遍存在的。信息传播作为解决问题的途径之一，对合作的产生起着关键作用。然而，人们通常认为个人在信息传播中是被动的。在这里，我们假设个人通过自我推荐积极传播信息。自我推荐强度高的人可能有更多的邻居。研究发现：（1）雄辩的合作者是促进合作的必要条件;（2）个体需要对自我推荐持开放态度，以提高合作水平;（3）成本收益比应小于1减去背叛者与合作者自我推荐强度之比，这是群体粘性的定性度量。我们的研究结果突出了积极的信息传播合作的重要性。
2019-07-03 physics.soc-ph q-bio.PE
The Co-evolution of Costly Signaling and Cooperation in Social Dilemmas
Sharif University of Technology（谢里夫理工大学）；Max Planck Institute of Animal Behavior（马克斯·普朗克动物行为研究所）；University of Konstanz（康斯坦茨大学）
研究探讨了在囚徒困境、雪drift和 stag hunt游戏中，成本信号与合作如何通过共演化维持，分析了不同种群结构对合作的影响及机制。
2026-05-13 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution of Cooperation on Temporal Networks
社交网络的结构是促进自然自私的个体之间的合作和其他利他行为的关键决定因素。然而，大多数真实的社会互动都是暂时的，既有持续时间的限制，又随着时间的推移而分散。这就提出了一个问题，即尽管社会结构本来就支离破碎，但能否形成稳定的合作。在这里，我们开发了一个框架来研究在经典的囚徒困境的设置时间网络上的合作的演变。通过分析真实数据集和合成数据集，我们发现，与静态网络相比，时间网络通常有助于合作的演变。更有趣的是，我们发现，人类内在的互动模式，如突发行为阻碍了合作的进化。最后，我们引入了一个措施来量化网络中存在的时间性，并证明存在一个中间水平的时间性，最能促进合作。我们的研究结果开辟了一个新的途径，调查更现实的结构人口的合作的演变。
2016-09-24 physics.bio-ph physics.soc-ph q-bio.PE
Rewards and the evolution of cooperation in public good games
妥善协调合作关系到解决清洁能源和环境保护等公益问题。然而，人们对个体如何在大量陌生人中协调自己进行一定程度的合作知之甚少。在一个典型的情况下，由于缺乏面子和地位，建立共识的进程很难取得成功。在这种情况下，合作的演变研究使用阈值公益游戏，合作盛行时，它最初是足够的，否则，它灭亡。虽然惩罚是塑造人类行为的有力工具，但机构性惩罚往往代价太高，不能仅从少数几个肇事者开始，这是另一个协调问题。在这里，我们表明，无论初始条件如何，基于自愿捐款的奖励基金都可以发展。自愿奖励为有效地克服协调问题铺平了道路，并有效地将白吃白喝者转变为合作者，而集体失败的风险很小。
2016-04-23 cs.GT nlin.AO physics.soc-ph
Effect of expanding learning scope on the evolution of cooperation in scale-free networks
本文研究无标度网络公共物品博弈中扩大博弈与学习对象选择范围对合作演化的影响，发现扩大博弈范围抑制合作，而扩大学习范围在合作难演化时促进合作，并揭示了不同于中心节点机制的新机制。
2022-02-15 math.DS physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution of cooperation in the multiplex
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；Beihang University（北京航空航天大学）；Dartmouth College（达特茅斯学院）；Geisel School of Medicine at Dartmouth（达特茅斯盖泽尔医学院）；Yale University（耶鲁大学）
基于多层网络中的多表型同质性，推导了自然选择促进合作的分析条件，揭示了表型多样性通过划分同配生态位促进合作，并发现囚徒困境的强度改变合作对策略突变的依赖性。
2026-06-15 physics.soc-ph q-bio.PE
How Lévy flights triggered by presence of defectors affect evolution of cooperation in spatial games
个人之间的合作是维持社会的关键。然而，自然选择倾向于背叛而不是合作。当个人的流动性允许合作者形成集群（或团体）时，合作可能会受到青睐。动物的移动模式有时遵循Lévy飞行。Lévy飞行是一种随机行走，但它是由许多小运动和一些大运动组成的。安东尼奥尼和托马西尼研究了莱维飞行对合作的作用。他们表明，莱维飞行促进了合作，并与邻国叛逃者引发的有条件运动相结合。然而，对于邻近叛逃者的最佳条件以及该条件如何随Lévy飞行强度而变化仍然不清楚。在这里，我们开发了一个基于代理的模型，在一个正方形网格中，代理执行Lévy飞行，这取决于相邻叛逃者的比例。我们系统地研究了合作的三个因素之间的关系：对叛逃者的敏感性，莱维航班的强度和人口密度。进化模拟的结果表明，适度的敏感性最促进合作。然后，我们发现，最短的动作是最好的合作时，对叛逃者的敏感性高。相比之下，当灵敏度较低时，较长的动作最有利于合作。因此，莱维飞行，即短跳和跳远之间的平衡，促进了任何敏感性的合作，这一点被进化模拟所证实。随着种群密度的增大，种群的敏感性越高，越有利于种群的合作进化。我们的研究表明，Lévy飞行不仅是觅食的最佳搜索策略，而且也是与他人建立合作关系的最佳搜索策略。
2022-07-20 physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary dynamics of cooperation on interdependent networks with Prisoner's Dilemma and Snowdrift Game
我们生活的世界是一个巨大的网络网络，应该用相互依存的网络来描述。网络之间的相互依赖性显著影响了网络合作的演化动力学。同时，由于社会和生物系统的多样性和复杂性，不同网络上的参与者之间的互动方式可能不尽相同，这需要用进化博弈论中的多个模型来描述，如囚徒困境和雪堆博弈。因此，我们研究了两个相互依赖的网络，分别进行不同的游戏合作的演化动力学。我们清楚地证明，随着网络相互依赖程度的增加，在囚徒困境的网络中，合作的演化得到了极大的促进。玩雪堆游戏的网络的合作水平相应降低，虽然它几乎是无形的。特别地，存在一个最优的网络相互依赖的中间区域，最大化网络上的合作演化的增长率扮演囚徒困境。值得注意的是，与其他网络接触的参与者在合作演化上比同一网络上的参与者具有优势。
2014-07-07 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Spatial alignment, group strategy and non-kin selection enable the evolution of cooperation
本文认为，一个机制来解释社会合作的出现和演变。自私的个体倾向于为自己谋利，这使得无关个体之间的合作难以维持。我们提出并验证了一个智能组策略可以有效地促进合作的发展，合作者空间对齐，同时合作在一个新的水平的联盟。这里提出的一般进化模型表明，非亲属选择效应是一个可能的原因无关的个人之间的合作，并强调，非亲属选择可能是生物进化的标志。
2021-04-07 q-bio.PE
Evolution of cooperation in a three-strategy game combining snowdrift and stag hunt games
本研究结合雪堆与猎鹿博弈构建三策略博弈，发现个体解决方案降低合作，但在空间结构中可扩大合作共存区域，揭示多种机制促进合作演化。
2024-11-08 physics.soc-ph q-bio.PE
Moderate death rates can be beneficial for the evolution of cooperation
空间结构是影响合作演化的最简单也是研究最多的生态因子〈动〉<动>之一。已经表明，空间互惠促进了合作，因为形成了合作集群，相互支持反对叛逃者。通常的假设是种群规模不变，不可能产生与密度有关的影响。在这里，我们扩展了密度相关的合作的演变影响的调查。我们将演化博弈论应用到格点洛特卡-沃尔泰拉模型中。在我们的模型中，出生率取决于局部密度和相互作用中积累的收益。我们从合作类型的共存和消亡两个方面来描述合作的演化。主要结果是，在死亡率处于中等水平时，合作最为有利。有趣的是，背叛者灭绝的死亡率低于合作者灭绝的死亡率。当死亡敲门时，背叛者首先灭亡，而合作者由于相互支持而站得更久。
2019-10-21 physics.bio-ph physics.soc-ph q-bio.PE
The evolution of cooperation through institutional incentives and optional participation
奖励和惩罚是可用于促进社会机构合作的常见实用工具。在联合企业中，奖惩激励下的合作演化已经被正式化和研究，主要是通过使用强制公共利益博弈。最近，Sasaki等人（2012，Proc Natl Acad Sci USA 109：1165-1169）考虑了可选参与以及制度激励，并描述了这些机制之间的相互作用如何影响公共利益游戏中合作的演变。在这里，我们提出了一个完整的分类这些进化动力学。具体而言，当惩罚足够大，导致合作和背叛的双稳定性的情况下，参与公共利益的游戏是强制性的，这些惩罚将最终导致合作，如果参与公共利益的游戏是可选的。在这个可选的情况下，基于电子邮件的合作的全球稳定性与在强制性情况下观察到的双稳定性形成鲜明对比。我们还认为，可选的参与是不是那么有效地提高合作下的奖励。
2013-02-27 math.DS nlin.AO physics.soc-ph
Cooperation guides evolution in a minimal model of biological evolution
本研究基于三态元胞自动机模拟进化动力学，发现通过群体最大适应度评估的合作机制能显著提升种群进化出更长寿命规则的能力，揭示了合作通过增加个体多样性解锁进化路径的Baldwin效应。
2025-04-07 q-bio.PE
Evolution of cooperation in networks with well-connected cooperators
研究网络中合作者位置对合作演化的影响，发现合作性与连接性的相关性在无标度网络中促进合作，而在度同配性增加的泊松网络中桥梁区域可阻挡背叛传播，维持高水平合作。
2024-10-18 physics.soc-ph q-bio.PE
Playing against the fittest: A simple strategy that promotes the emergence of cooperation
理解合作的出现和持续性是进化生物学的一个基本问题，经常在进化博弈论的框架下进行研究。一个非常强大的机制，以促进合作是网络互惠，互动模式和机会的战略传播的代理人被限制到有限的永久互动伙伴。合作之所以存在，是因为紧密合作的社区有可能免受叛逃者的入侵。在这里，我们表明，参数范围内，合作可以生存的强烈扩大，如果网络上的游戏是偏向于更频繁的互动与更成功的邻居。特别是，如果代理专门选择邻居比自己更成功的游戏，合作甚至可以占主导地位的情况下，它会消亡，如果互动邻居选择没有偏见或偏好不太成功的对手。我们证明了“选择更合适的邻居”策略是进化稳定的。此外，它将成为一个最初随机的代理人群体的主导策略。
2011-04-23 cs.GT physics.bio-ph physics.soc-ph
The cooperation-defection evolution on social networks
在没有贡献的情况下，背叛者比合作者从社会资源中获得更多的利益，这是个体特定性格的反映。然而，我们社会的自然物理机制促进合作。因此，从长远来看，关于遗传变异的进化不仅仅是关于适应性的社会进化。合作与背叛的演化路径轨迹是相关的，但不是完全互补的。然而，只有单一的特定机制，由一些规则操作，解释了合作的增强，其中的缺陷进化机制的独立分析被忽视。此外，通过算法方法长时间执行特定的进化规则会遇到模型参数的高度敏感影响。从理论上讲，两种类型的生物多样性相对来说很少持续存在。在这里，我描述了人口波动的进化结果。通过分析和算法的方法，本文得出结论：个体的类内适应度不仅是生存的关键因素，而且是繁荣的关键因素。在考虑随机漂移的情况下，实验结果表明，合作对背叛的显性增强在性质上与环境情景无关。总的来说，这套规则成为加强合作的进化原则。
2021-09-15 math.DS physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution of cooperation under a generalized death-birth process
根据进化的死-生协议，一个玩家被随机选择死亡，邻居根据他们的适应度竞争可用的位置。因此，焦点玩家的状态被完全忽略，对策略更新没有影响。在这项工作中，我们重新审视和推广这一规则，通过引入一个权重因子来比较焦点和入侵邻居的回报值。通过演化图理论，我们分析了联合传递图的模型，探讨存在的权重因子的可能后果。我们发现，在选择强度较弱的情况下，焦点权重总是会阻碍合作。令人惊讶的是，结果显示了一个非平凡的临界点的权重因子，合作成功的阈值从正向负无穷大。一旦焦点权重超过这个临界点，合作就变得遥不可及。我们的理论预测证实了蒙特卡罗模拟上的正方形晶格的不同大小。我们还验证了鲁棒性的结论，任意两个玩家的囚徒困境，任意边权重的扩散图，相互作用和扩散图重叠任意。
2023-01-24 cond-mat.stat-mech cs.GT physics.soc-ph
Hinderance of cooperation by individual solutions: Evolutionary dynamics of three-strategy games combining the prisoner's dilemma and stag hunt
本研究构建兼具囚徒困境与猎鹿博弈特征的三策略博弈，分析传统搭便车和个体解决方案对合作演化的影响，发现均匀混合种群中个体解决方案占唯一稳定均衡，格交互下合作因循环优势略有提升，罕见突变会阻碍合作均衡。
2025-02-10 physics.soc-ph q-bio.PE
Decisions and disease: a mechanism for the evolution of cooperation
在许多情况下，个人可以决定是否采取行动来减缓疾病的传播。减缓疾病的传播需要个人改变他们的日常行为以造福他人，从而导致类似于开创性的囚犯困境的“疾病困境”。在经典的囚徒困境中，进化博弈动力学预测所有个体都会进化为“背叛”。“我们发现，当一个群体内的合作率与疾病的传播率直接相关时，合作在一定条件下会发展。对于那些不能给康复者带来免疫力的疾病，如果个体接收信息的时间尺度与疾病传播的时间尺度相比足够快，那么合作就会出现。此外，在缓解措施日益有效的限度内，疾病可以得到控制，感染率趋于零。我们的模型基于理论数学，因此不受任何单一背景的约束。例如，这里考虑的疾病传播模型也可以用来描述社会和群体动态。从这个意义上说，我们可能已经发现了一个基本的和新的机制，从广义上讲，合作的演变。
2020-05-17 physics.soc-ph q-bio.PE
Adaptive and bounded investment returns promote cooperation in spatial public goods games
公共物品博弈是研究大型群体合作演化的最著名模型之一。这个博弈中的乘法因子可以表征公共产品的投资回报，这可能是可变的，取决于现实情况下的互动环境。在空间公共物品博弈中，不使用相同的普适值，而是根据局部和全局交互环境的差异来更新各个群体的增殖因子，但同时将其限制在一定范围内。我们发现，适应性和有界的投资回报可以显着促进合作。特别地，当为投资回报设置适当的限制时，可以实现高反馈强度的充分合作。此外，我们表明，在整个人口的合作者的分数可以变得更大，如果增加的乘法因子的下限和上限。此外，在传统的空间公共产品游戏中，每个组中的乘法因子是相同的，固定的，我们发现，合作可以更好地促进，如果乘法因子被限制在一个和组的大小之间的调整，在我们的模型。我们的研究结果突出了局部适应性和有界投资回报的重要性，在结构化群体的合作行为的出现和主导地位。
2012-10-25 physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution of cooperation on scale-free networks subject to error and attack
我们研究了无标度网络中的囚徒困境和雪堆博弈中的合作演化，这些博弈都是有目的和随机地移除顶点的。我们表明，无论游戏类型，合作无标度网络是非常强大的随机删除顶点，但下降速度快，如果顶点与最大程度的目标。特别是，攻击容忍度是最低的，如果诱惑的缺陷是最大的，其中一小部分删除顶点足以抽取合作者。合作性的下降可以直接与无标度网络的异质性的降低有关，这种异质性是由于高度顶点的移除而产生的。我们的结论是，合作的演变的特点是类似的攻击和容错，如以前报道的信息准备和无标度网络上的病毒传播。
2009-02-26 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary games with facilitators: When does selection favor cooperation?
我们研究了选择和随机波动对两种策略（“合作”和“背叛”）博弈的演化动力学的综合影响，其中种群中包含合作促进者。后者是通过增强合作者相对于背叛者的适应性的生殖潜力来支持合作的个体。通过计算固定概率的一个单一的合作者在有限的和混合的人口，包括一个固定数量的促进者，并通过使用平均场分析，我们确定当选择促进合作的重要类的囚徒困境，雪堆和猎鹿游戏。特别是，我们确定的情况下，选择有利于取代和入侵的合作背叛。我们的研究结果，证实了随机模拟，表明可以通过各种情况下促进合作的传播时，密度的促进者超过一个临界值，其依赖于人口规模和选择强度进行了分析。我们还确定在哪些条件下合作更有可能取代背叛，而不是相反。关键词：进化博弈;合作动力学;社会困境;固定;种群动力学。
2013-08-17 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.soc-ph
Impact of aging on the evolution of cooperation in the spatial prisoner's dilemma game
衰老总是存在的，调整我们与他人的互动，并假设我们能够锻炼他们的有限寿命。我们考虑了正方形格子上的囚徒困境博弈，并研究了淬火年龄分布和不同的老化协议如何影响合作的演变时，考虑到随着时间的推移的生活经验和知识积累。与以前的研究一致，我们发现，淬火分配的年龄的球员，引入异质性的游戏，大大促进合作行为。引入衰老和随后的死亡作为一个共同进化过程可能会对合作产生不利影响，但如果成功通过其策略的个体的后代被认为是新生儿，则会有效地增强合作。我们研究由此产生的球员的年龄分布，并表明，异质性是至关重要的，但不足以解释所观察到的差异，在空间网格上的合作者丰度。合作水平的意外增加可以解释的动力学效应，具有高度选择性的影响，合作者和叛逃者状态的传播。
2009-07-13 physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution of interactions and cooperation in the spatial prisoner's dilemma game
我们研究了空间囚徒困境博弈中合作的演化，在这个博弈中，玩家被允许与他人建立新的互动。通过采用一个简单的共同进化规则，只需要两个关键参数，我们发现，不同的选择标准的新的互动伙伴，以及他们的数量至关重要地影响游戏的结果。如果选择倾向于更成功的参与者，并且他们的最大数量受到限制，那么社会困境的解决是最有可能的。虽然优先选择最好的球员促进合作，而不管游戏参数化，新的互动的最佳数量多少取决于诱惑的缺陷。我们的研究结果表明，“结交新朋友”可能是一个重要的活动，成功的合作演变，但也必须仔细选择合作伙伴，他们的数量有限。
2011-12-29 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Relative importance of social synergy, assortation and networks in the evolution of social cooperation
我们比较不同的社会相关功能的可能性，让进化的出现和维护的合作，在一个广义的变种的迭代囚徒困境游戏。结果表明，合作的平均成本/收益平衡是其建立和维持的主要约束。行为增加包容性的健身，如亲，同质性，亲属选择和标记的个人，是第二个重要的。网络特征是最不重要的，有利于建立和维持合作，尽管是最流行的，在最近的研究主题。结果表明，包容性的健身理论，其扩展，包括自愿和经济方面的考虑是更普遍的，强大的和相关的社会现象比亲属选择理论，其重点是遗传相关性的分析。将经济学与进化论相结合，对于揭示更多社会动力学的本质是必要的。
2013-11-18 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.PE
Environmental variability promotes the evolution of cooperation among geographically dispersed groups on dynamic networks
本文通过三种环境变异性随机模型研究动态网络上群体间合作的演化，发现区域资源转移比总体资源波动更能促进合作，且合作与网络结构的协同演化是关键机制。
2024-11-19 math.DS physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution of cooperation in costly institutes
研究揭示了在成本型机构中合作的演化机制，显示参与成本促进合作并促进合作的进化。
2021-02-23 physics.bio-ph physics.soc-ph q-bio.PE
The Evolution of Reputation-Based Cooperation in Regular Networks
尽管声誉技术最近取得了进展，但声誉系统如何影响社交网络中的人类合作尚不清楚。虽然它是已知的，在合作的演变中的两个主要机制是空间选择和基于声誉的互惠，这两种机制之间的相互作用的理论研究仍然几乎是未知的。在这里，我们提出了一个新的基于个人的声誉和网络之间的互惠合作的演变模型。我们比较分析了四个主要的道德评价规则-回避，形象评分，严厉的判断，和简单的立场-和基础上的合作者，叛逃者，和歧视者在定期网络的给予游戏模型。歧视者依赖于适当的道德评估规则。通过使用基于个人的模型，我们表明，这四个评估规则是不同的特点，在合作如何演变，这取决于效益成本比，网络节点的程度，以及观察和错误的条件。研究结果表明，最宽容的规则-简单立场-是四个评估规则中最强大的，在促进定期网络中的合作。
2017-01-22 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution of cooperation with asymmetric social interactions
合作如何在人类社会中出现既是一个进化之谜，也是一个对社会健康有着切实影响的实际问题。人口结构长期以来一直被认为是合作的催化剂，因为当地的相互作用使互惠成为可能。对这种现象的分析通常假设双向的社会互动，即使现实世界的互动往往是单向的。由于组织等级制度、社会分层、流行效应和网络增长的内生机制，现实世界中出现了单向互动--一个人有机会为另一个人做出利他贡献，但反之亦然。在这里，我们扩展了结构化群体的合作理论，以解释单向和双向的社会互动。尽管定向互动消除了互惠的机会，我们发现，合作仍然可以在定向社交网络中受到青睐，并且可以证明，合作是最大化的网络与中间比例的定向互动，在许多经验设置中观察到的。我们还确定了两个简单的结构图案，允许有效的相互作用方向性的修改，以促进合作的数量级。我们讨论了我们的结果与广义和间接互惠的概念。
2021-05-20 math.DS physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution of cooperation with joint liability
“个人责任”是现代法律的基本原则之一，它要求一个人对自己的行为负责。然而，个人责任远不是人类交往的唯一准则，特别是在社会和经济活动中。在企业同事、家庭成员等许多集体共同体中，个人利益往往与他人利益捆绑在一起，一旦一个人违反规则，一群人就得承受惩罚或制裁。这种机制被称为“连带责任”。虽然许多现实案例表明，连带责任有助于维持集体协作，但缺乏对连带责任如何以及何时促进合作的深入和系统的理论分析。在这里，我们使用进化博弈理论来模拟一个相互作用的系统与连带责任，其中一个失去信用可能会恶化整个集团的声誉。我们提供的分析条件来预测合作时，共同责任的存在，这是通过模拟验证。我们还分析证明，连带责任可以大大促进合作。我们的工作强调，连带责任对促进当前的经济倾向具有重要意义。
2021-09-14 physics.soc-ph q-bio.PE
The concurrent evolution of cooperation and the population structures that support it
合作的演变往往取决于人口结构，但几乎所有的合作模式都隐含地假设这种结构保持不变。这是一个简化的假设，因为大多数生物体都具有在某种程度上影响其种群结构的遗传特征。这些特征，如群体规模偏好，影响相互作用的个体的相关性，从而影响亲属或群体选择的机会。我们认为，模型，不明确考虑其演变不能提供一个令人满意的说明合作的起源，因为他们不能解释如何出现的先决条件的人口结构。在这里，我们考虑影响种群结构的遗传性状与影响社会行为的遗传性状的同时进化。我们发现，不仅人口结构驱动社会进化，在以前的模型中，但合作的机会反过来可以驱动创建支持它的人口结构，这是通过社会行为和人口结构性状之间的连锁不平衡的产生，如社会行为的直接亲属选择对人口结构产生间接的选择压力。我们说明了我们的论点与群体规模偏好和社会行为的并发演化模型。
2012-08-02 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Identity, Kinship, and the Evolution of Cooperation
生物学上无关的个体之间的广泛合作是人类独有的，目前的许多研究试图解释这一事实。我们利用人类独特性的社会、文化和心理方面，提出了一个人类合作的综合理论，解释了人类合作中对其他理论有问题的方面（例如，避免叛逃者入侵、排除搭便车者的优先分类以及二阶搭便车者问题）。我们认为，人类合作行为的进化需要（1）自我维持的能力，自我指涉的思想表现为一个完整的世界观，包括身份感和观点，（2）文化形成的亲属关系为基础的社会组织系统中，社会身份可以建立和通过涵化传播。我们认为，人类的合作行为是通过获得一种基于文化的社会身份而产生的，这种身份包括对亲属之间合作的期望。这种身份与基本的生存本能是通过情感联系在一起的，这些情感在精神上被体验为充满文化的情感。因此，个人有动机与那些在文化上被视为亲属的人合作，而偏离预期的社会行为则被认为是对一个人的社会身份的威胁，导致对那些被视为违反关于社会适当行为的文化期望的人的惩罚。
2018-09-18 physics.soc-ph q-bio.PE
Randomness enhances cooperation: a resonance type phenomenon in evolutionary games
我们调查的随机性的影响，在合作的演变关系和决策。仿真结果表明，在这种随机性存在时，系统比不存在随机性时演化到更频繁的协作状态。具体来说，存在一个最佳的随机性，它可以诱导最高水平的合作。随机性促进合作的机制类似于一种类似于相干共振的方式，这在经济、生物和社会系统中的进化博弈动力学中可能特别有趣。
2007-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.other physics.bio-ph
Assortment and the evolution of cooperation in a Moran process with exponential fitness
我们研究的合作在有限的人口相互作用的演变，根据一个简单的模型，喜欢与喜欢的分类。进化过程是一个莫兰过程，合作者-背叛者博弈的收益通过指数变换转化为正适应度。这些演化动力学可以出现在，例如，一个巢结构的人口与罕见的迁移。指数变换的使用，而不是通常的线性的，是适当的相互作用时，有乘法健身效果，并允许一个易于处理的特性的影响，分类合作的演变。我们定义了两种意义，在这两种意义上，更大程度的分类有利于合作的进化，第一种比第二种更强：（i）在所有种群状态下，更大的分类增加了合作者数量增加的概率，相对于背叛者数量增加的概率;（ii）更大的分类增加了合作的固定概率，相对于背叛的固定概率。我们表明，更强的定义，更大的分类有利于合作的一个子集的合作困境：囚犯的困境，雪堆游戏，雄鹿狩猎游戏，和一些囚犯的喜悦游戏的演变。对于其他合作困境，更大的分类有利于合作的弱定义，但不是强定义。我们的结果适用于任何选择强度。
2016-04-13 q-bio.PE
Evolution of public cooperation on interdependent networks: The impact of biased utility functions
我们研究了公共合作的演化两个相互依赖的网络连接的效用函数，这决定了在何种程度上在一个网络的收益影响其他网络中的球员的成功。我们发现，更强的效用函数的偏见，更高的公共合作的水平。然而，在这两个网络上加强公共合作的好处就像效用函数本身一样有偏见。虽然合作可能在一个网络上蓬勃发展，但另一个网络可能仍然受到叛逃者的困扰。尽管如此，两个网络上的合作总水平高于孤立网络上可达到的水平。这种有偏效用函数的积极影响是由于个人成功的抑制反馈，这导致了两个相互依赖的网络上的进化过程的特征时间尺度的自发分离。因此，合作得到了促进，因为叛逃者的侵略性入侵对放慢速度比在相当大的群体中建立集体努力更敏感。
2012-01-09 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Consequences of fluctuating group size for the evolution of cooperation
合作的研究传统上集中在离散的游戏，如著名的囚徒困境，其中玩家选择两个纯策略：合作和背叛。然而，越来越多的合作被研究在连续的游戏，具有连续的战略决定合作投资的水平。对于连续雪堆游戏，它已被证明，一个逐渐发展的单态人口可能会经历进化分支，导致出现一个叛逃者的战略，共存的合作者的战略。这种现象被称为“公社的悲剧”。在这里，我们研究波动的群体规模的悲剧公社的影响，并推导出进化分支的分析条件。我们的研究结果表明，波动的群体规模对演化动力学的影响，关键取决于支付函数的结构。对于具有可分离收益和成本的博弈，群体规模的波动使得进化分支的可能性较小，而群体规模的足够大的波动总是可以将进化分支点转变为局部进化稳定策略。对于收益和成本可以乘法分离的博弈，群体规模的波动既可以防止公社悲剧的发生，也可以诱发公社悲剧的发生。对于利益和成本之间的一般相互作用的游戏，我们得出一个一般的分类方案的基础上的二阶导数的支付函数，阐明当组大小的波动帮助或阻碍合作。
2010-10-26 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Effects of spatial environmental noise on evolution of cooperation
Fudan University（复旦大学）；Hanyang University ERICA（汉阳大学ERICA校区）；Inha University（仁荷大学）
通过添加退火和淬火噪声到空间演化博弈模型，发现退火噪声扩大合作区域和灭绝区域，而淬火噪声影响微弱，表明时间波动是噪声诱导合作相变的主要驱动力。
2026-06-18 physics.soc-ph q-bio.PE
Strategy evolution on networks under payoff uncertainty and risk preference
Peking University（北京大学）；KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
研究在不确定收益和风险偏好下，网络上合作策略的进化，发现风险规避行为促进合作，高中心性节点的风险偏好变化显著影响策略进化。
2026-04-13 physics.soc-ph q-bio.PE
Group-size effects on the evolution of cooperation in the spatial public goods game
我们研究了正方形格子上的公共产品博弈中合作的演化，重点关注不同规模的群体所带来的影响，在这些群体中，个人收集他们的收益并寻找潜在的策略捐赠者。我们发现，增加组的大小并不一定会导致平均场的行为，因为传统上观察到的游戏由成对的相互作用，而是公共合作可能会进一步促进通过增强空间的互惠性，设置在非常大的群体。我们的研究结果强调，由于空间的相互作用，促进合作不仅植根于有限制的球员之间的连接，但也在个人有机会收集收益分别从他们的直接对手。此外，在大的群体中，少量的叛逃者的存在是不必要的，这使得混合相区域随着群体大小的增加而扩大。然而，有机会利用远处的玩家，为叛逃者提供了一种新的方式来打破合作者的方阵，甚至从少量复活到最终完全入侵人口。
2011-12-13 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Different reactions to adverse neighborhoods in games of cooperation
在社会困境中，随机互动的个体之间的合作往往很难实现。如果在网络中发生交互，则情况会发生变化，其中网络结构与交互个体的行为策略共同演变。特别是，合作可以稳定，如果个人倾向于切断互动链接时，面对不利的邻里。在这里，我们考虑两种不同类型的反应，不利的邻居，以及所有可能的混合这些反应。当面对一个悲观的前景时，玩家可以选择切断和重新连接他们与其他人的一些联系，或者他们可以迁移到另一个地方，在新的当地社区建立新的联系。我们发现，在一般情况下，当地重新布线是更有利于合作的演变比移民从不利的邻里。重新布线有助于保持参与者的度分布的多样性，有利于合作集群的自发出现。这两个属性都有利于网络上合作的进化。有趣的是，迁移和重新布线的混合甚至比单独重新布线更有利于合作的进化。虽然大多数模型只考虑一种类型的反应，不利的邻居，几个这样的反应共存实际上可能是一个最佳的设置为合作的演变。
2012-05-07 physics.soc-ph q-bio.PE
Emergence and resilience of cooperation in the spatial Prisoner's Dilemma via a reward mechanism
我们研究了空间囚徒困境中合作的出现问题。Nowak和May的开创性工作表明，在模仿最佳演化动力学的正方形格子中，合作者的大初始种群可以生存并维持合作。我们重新审视这一问题的成本效益制剂适合一些生物应用。我们发现，如果建立一个固定金额的奖励合作者分享，一个单一的合作者可以入侵人口的叛逃者和形成的结构，即使奖励机制被关闭，是弹性的再次入侵。我们分析讨论了入侵的情况下，由一个单一的合作者，并提出了基于代理的模拟小初始分数的合作者。大的合作水平，在可持续性的范围内，found.In的结论，我们讨论了可能的应用程序，这种模式，以及它与其他机制的连接，建议促进合作的出现。
2007-06-05 math.ST nlin.AO physics.soc-ph
Spatial population expansion promotes the evolution of cooperation in an experimental Prisoner's Dilemma
合作在本质上是无处不在的，但解释它的存在仍然是一个核心的跨学科挑战。在囚徒困境博弈中，合作是最难解释的，在这个博弈中，合作者总是在与背叛者的直接竞争中失败，尽管平均适应度不断增加。在这里，我们将展示如何空间人口扩张，一个普遍的自然现象，促进合作的演变。我们设计了一个实验性的囚徒困境游戏中的芽殖酵母酿酒酵母表明，尽管失去了在非扩张条件下的叛逃者，合作者在空间上扩大人口的频率增加。标记的菌落显示合作者和叛逃者的遗传分层，其次是合作者的频率增加，合作者部门超过邻近的叛逃者部门。连同基于格子的空间模拟，我们的研究结果表明，空间人口扩张驱动合作的演变（1）增加积极的遗传分类在人口的前沿和（2）选择表型最大限度地提高当地的deme生产力。因此，空间扩张创造了一种选择力，合作者丰富的德谟在“最快的生存”中超越了邻近的背叛者丰富的德谟。我们的结论是，单独的菌落生长可以促进合作，防止微生物的缺陷。我们的研究结果扩展到其他物种的空间限制扩散范围扩大，包括病原体，入侵物种和人类。
2013-11-11 physics.bio-ph q-bio.PE
Network topology and movement cost, not updating mechanism, determine the evolution of cooperation in mobile structured populations
本文研究移动结构化网络中的多人合作演化，发现网络拓扑与移动成本而非随机更新规则起决定作用，群体依赖移动通过同配行为促进合作。
2023-04-19 q-bio.PE
Evolution of cooperation and communication skills as a consequence of environment fluctuations
社会人口的动力学分析考虑到一些个人行为和决策能力的物理约束。该模型基于演化博弈论，预测一个种群必须经历一系列不同的博弈，例如环境波动的结果，以发展社会合作和沟通技能。它不同于一般的假设，即合作的演变，所谓的合作伙伴关系，可以解释为一套单一的规则内种群竞争。所开发的方法，潜在的，有一些多智能体的学习优化问题，如企业，环境中的实际价值。
2006-09-22 q-bio.NC q-bio.PE
Darwinian Evolution of Cooperation via Punishment in the "Public Goods" Game
合作的进化一直是进化生物学的一个长期问题，因为合作会被自私的骗子（或“搭便车者”）破坏，他们从合作者那里获利，但自己不投入任何资源。从进化论的纯粹“自私”观点来看，那些骗子应该受到青睐。演化博弈论已经能够表明，在某些条件下，合作仍然是稳定进化的。其中一种情况是利用惩罚的力量来抑制搭便车者，但前提是参与者在一个结构化的群体中互动，在这个群体中，合作者可能被其他合作者包围。在这里，我们表明，通过惩罚的合作，甚至可以在混合良好的人口发挥“公共产品”的游戏，如果合作的协同效应是足够高的发展。随着协同作用的增强，人口以一种让人联想到相变的方式从背叛过渡到合作。如果惩罚被关闭，关键的协同作用会显著提高，这说明（如前所示）惩罚有助于建立合作。我们还表明，临界点取决于突变率，使较高的突变率阻碍合作，已经观察到之前在囚徒困境。
2010-06-15 q-bio.PE q-bio.QM
Network flow of mobile agents enhances the evolution of cooperation
研究了空节点复杂网络中偶然运动对合作持续性的影响。每个智能体与其邻居进行囚徒困境博弈，然后根据与邻居的收益差异更新策略，或者如果对自己的收益不满意，则移动到另一个空节点。如果没有相邻节点为空，则每个代理都留在同一站点。通过广泛的进化模拟，我们表明，中等密度的代理增强合作的移动代理的网络流量也是中等的。此外，如果代理人的运动比策略更新更频繁，合作得到进一步促进。在无标度网络中，合作的最佳密度低于其他网络，因为代理被卡在枢纽上。我们的研究表明，在不断变化的社会中，保持顺畅的网络流对于合作的持续性具有重要意义。
2018-03-20 q-bio.PE
Sanctioning by Institution, Skepticism of Punisher and the Evolution of Cooperation
本文旨在阐明制度的制裁或惩罚能够促成合作演化的情况和机制。与同伴制裁相比，机构制裁可能对玩家对不预先实施惩罚的玩家的态度敏感。与以前的研究不同，我们假设惩罚者总是合作的，惩罚者是持怀疑态度的，因为她的合作与她的团队中有多少相同类型的人加入成比例。依靠随机适应动力学，我们表明，机构制裁加上怀疑惩罚者可以合作的情况下，同行制裁可能不会演变。
2011-02-16 q-bio.PE
