Non-Payoff Monotonic Dynamics in an Evolutionary Game of Courtship
我们提出了一个进化的协调游戏，形式化的简化模型，在人类求偶过程中的战略演变。这种动力学来源于对自尊驱动的人类社会行为的实验观察，结果表明它是单调的。这一属性引起了非平凡的演变中的球员的战略，我们研究数字和分析。
2015-08-25 nlin.AO physics.soc-ph
Evolutionary Dilemmas in a Social Network
我们在一个真实的社交熟人网络上模拟了囚徒困境和鹰鸽博弈。使用离散模拟的复制动力学，我们表明，令人惊讶的高水平的合作，可以实现，相反，在非结构化的混合人口中发生的事情。此外，我们的经验表明，在这个网络中的合作是稳定的入侵叛逃者。
2007-06-01 physics.soc-ph
Networking Effects on Cooperation in Evolutionary Snowdrift Game
网络的影响，在竞争环境中出现的合作程度进行了研究。进化雪堆游戏，这是一个现实的替代著名的囚徒困境，研究在Watts-Strogatz网络，通过随机重新布线跨越常规，小世界和随机网络。在广泛的回报，一个重新布线的网络被发现抑制合作时，一个良好的混合或完全连接的系统相比。两个灭绝的回报，一个均匀的稳定状态的出现的特点，确定。研究发现，与囚徒困境不同的是，度分布的标准差是决定灭绝回报的主要网络属性。
2006-05-21 physics.soc-ph
The Replicator Dynamics of Zero-Sum Games Arise from a Novel Poisson Algebra
我们发现，零和游戏的复制动力学产生的结果，一个非规范的括号，是一个泊松括号和Nambu括号之间的混合。由此产生的非规范括号参数化的反对称支付矩阵和调解功能。介导函数有时只是一个守恒量，但在动力学的确定中起着关键作用。作为一个副产品，我们表明，对于复制动力学这个功能出现在一个自然的度量的定义，其中相流量体积被保存。此外，我们表明，非正则括号满足所有相同的身份，泊松括号除了雅可比身份（JI），这是满足特殊情况下的调解功能。特别是，产生复制因子动态的中介功能产生了一个满足JI的括号。这巧妙地解释了为什么中介函数允许我们导出一个度量，在这个度量上相流是守恒的，并提出了一个自然的零和游戏几何，扩展了泊松括号的辛几何，并可能是量化进化游戏的另一种方法。
2021-09-02 math.SG nlin.SI physics.soc-ph
Cooperative Behavior in a Model of Evolutionary Snowdrift Games with $N$-person Interactions
提出了一个具有$N$ -人交互的进化雪堆博弈模型，研究了多人交互对合作出现的影响。本文利用复制子动力学方法，导出了一个精确的$N$ -阶方程，该方程描述了一个完全混合的种群中合作者$x^*$的平衡密度。研究结果表明，合作程度随着成本收益比和群体中交互人数的增加而下降，其中$x^{*}\sim1/N$为大$N$。为该模型构造了一个数值模拟算法。模拟结果与复制子动力学的理论结果吻合较好。
2008-07-26 physics.bio-ph physics.soc-ph
Role of the effective payoff function in evolutionary game dynamics
在大多数关于进化博弈动力学的研究中，有效收益，一个将博弈互动的收益转化为繁殖成功的数量，通常被假设为收益的特定函数。同时，有效支付的不同函数形式对演化动力学的影响始终被束之高阁。通过引入一个广义映射，即个体的有效支付是选择强度和支付的两个变量的非负函数，研究了在对称的突变选择过程中，不同的有效支付函数对演化动力学的影响.对于标准的双策略二人博弈，我们发现在弱选择下，一个策略优于另一个策略的条件不仅取决于经典的σ-规则，而且还取决于一个由有效支付函数的形式确定的额外常数。通过改变常数的符号，我们可以改变策略选择的方向。以Moran过程和两两比较过程作为混合种群的具体模型，发现在弱选择下，不同的适应度映射或模仿映射是等价的。此外，额外常数的符号决定了三分之一定律的方向和足够大的群体的风险优势。因此，这项工作有助于阐明作为进化的另一个基本成分的有效回报函数如何影响演化动力学。
2018-12-08 physics.bio-ph physics.soc-ph q-bio.PE
Derivation of evolutionary payoffs from observable behavior
解释动物的行为，特别是合作或自私，是对进化理论的挑战。竞争的策略应该遵循相应的达尔文收益的可用行为选项。然而，收益和决策过程很难观察和量化。在这里，我们提出了一个通用的方法，从可观察的统计相互作用的进化收益的推导。该方法被应用到男性碗和doily蜘蛛的战斗，捕食者检查棘鱼和狮子的领土防御，展示动物行为作为一种新型的博弈理论均衡。动物玩的游戏可以明确地从它们可观察的行为中推导出来，然而，由于我们无法观察到所有的信息交换机制（通信），重建可能受到根本性的限制。
2008-09-06 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
Amplitude death in coupled replicator map lattice: averting migration dilemma
由一系列亚种群（demes）组成的种群，在它们之间进行随机迁移是很常见的现象。这种种群中合作的产生和维持是进化博弈论中的一个重要研究课题。如果每个deme中的个体被认为是合作者或叛逃者，那么可以设想迁移困境：合作者不想迁移到一个叛逃者丰富的deme，因为他们害怕面临剥削;但是没有迁移，合作就不能在整个deme网络中建立起来。为了研究上述情况，本文建立了一个基于两人两策略博弈的复制子映射的耦合映射格模型。所考虑的复制子映射能够显示各种进化结果，如收敛（不动点）结果和非收敛（周期性和混沌）结果。此外，这个复制子映射的耦合网络经历了振幅死亡现象，导致非振荡的稳定同步态。我们具体探讨的影响（一）耦合的性质，模型之间的地图迁移，（二）异质demes（在这个意义上，不是所有的demes有相同的游戏正在发挥的个人），（iii）网络的程度，（iv）与迁移相关的成本。在调查的过程中，我们感兴趣的有效性的随机迁移，在维持一个统一的合作者分数在整个人口的复制动力学的细节和之间的相互作用的demes无关。
2021-09-20 nlin.CD physics.soc-ph q-bio.PE
On Phase Transitions to Cooperation in the Prisoner's Dilemma
博弈论将生物学、社会学和经济学中的物理粒子之间或生物之间的某些相互作用形式化，并通过收益来量化结果。囚徒困境（PD）描述了这样一种情况，即如果每个人都合作而不是背叛（搭便车或作弊），那么它是有利可图的，但由于合作是有风险的，背叛是诱人的，预期的结果是背叛。然而，一些生物和社会机制可以通过有效地改变收益来支持合作。在这里，我们研究相关的相变，这可以是一阶（不连续）或二阶（连续），这意味着各种不同的合作路线。分类后的过渡到平衡位移，平衡选择和平衡创建的情况下，我们表明，过渡到合作可能会发生，即使固定状态和PD的复制方程的本征值保持不变。我们的例子是基于适应性群体压力，这使得收益依赖于人口中的内生动力。由此产生的双稳态可以颠倒预期的结果，有利于合作。
2010-05-05 physics.soc-ph
Evolutionary Markovian Strategies in 2 x 2 Spatial Games
进化空间2 × 2异质代理之间的游戏进行了分析，使用不同的变种元胞自动机（CA）。代理反复玩对他们最近的邻居2 × 2游戏指定的重新缩放的回报矩阵与两个参数。每个代理都由一个二进制马尔可夫策略（BMS）控制，该策略由4个条件概率[p_R，p_S，p_T，p_P]指定，这些条件概率取值为0或1。初始配置包括在2^4= 16个可能的BMS中随机分配“战略家”。然后，系统根据简单的标准规则在策略空间内演化：每个代理复制获得最高收益的邻居的策略。除了收益矩阵，主导策略和合作程度还取决于：i）邻域的类型（冯·诺依曼或摩尔）; ii）合作状态的实现方式（确定性或随机性）; iii）由参数k测量的噪声量。然而，一个稳健的赢家策略是[1，0，1，1]。
2006-06-07 physics.soc-ph
Evolutionary Prisoner's Dilemma game on the Newman-Watts networks
研究了一个两策略进化囚徒困境博弈的合作维持问题，博弈中的参与者位于一维链上，他们的收益来自于最近邻和次最近邻的相互作用.所应用的主体几何使得研究两个冲突的拓扑特征的影响成为可能。进化规则中包含了一些噪声，这些噪声会影响参与者之间的策略选择。使用蒙特卡罗模拟和扩展版本的动态平均场论，我们确定了作为噪声水平和支付参数的函数的相图。当连接结构被Newman和Watts建议的额外链接扩展时，图的特殊特征发生了显着变化。
2008-02-20 physics.soc-ph
Nash equilibrium and evolutionary dynamics in semifinalists' dilemma
我们考虑四个实力相当的半决赛选手之间的锦标赛。球员们必须决定在半决赛中使用多少体力，前提是剩下的体力在决赛和第三名的季后赛中可用。我们研究的最优策略分配耐力连续比赛时，球员的奖金（收益）根据比赛结果。从赢得比赛的概率遵循耐力差的非减函数的基本假设，我们提出了一般的支付结构的对称纳什均衡。我们发现三个不同的阶段的纳什均衡的收益空间。首先，当冠军赢得比其他人大得多的收益时，只要所有四个参与者共同采用，任何纯策略都可以构成纳什均衡。第二，当前两名比其他两名更有价值时，唯一的纳什均衡是每个人都使用纯策略，将所有精力投入到半决赛中。第三，当最后一名的收益比其他人小得多时，当每个球员在半决赛中采取使用全部或不使用耐力的混合策略时，形成纳什均衡。在一个极限情况下，只有最后一名支付罚款，这种混合策略配置文件可以被证明是一个唯一的对称纳什均衡，至少当获胜概率遵循海维赛德阶梯函数。此外，通过使用此Heaviside阶梯函数，我们研究的比赛，通过使用进化复制动力学获得解析解，再现相应的纳什均衡的人口水平上，并提供动态方面的信息。
2015-05-01 physics.soc-ph
Replicator-mutator dynamics of linguistic convergence and divergence
人们倾向于将他们的语言使用与他们自己的内群体的语言行为保持一致，同时与外群体的语言使用分道扬镳。本文提出将这种社会语言学身份维持现象建模为一种进化博弈，在这种博弈中，个体扮演场上的角色，动态由复制子-增变子方程的多种群扩展提供。利用线性化方法，在完全对称的两种群特殊情况下，得到了博弈的所有动态均衡的稳定性，并将该模型应用于一个来自青少年社会语言行为的实证测试案例。据发现，经验证明的人口状态对应于一个独立的合理值的参数控制的语言突变率下的游戏的稳定均衡的数量之一。一个不对称的三人口扩展的游戏，探索与数值解的方法，进一步预测特定的平衡系统收敛。
2020-11-23 physics.soc-ph q-bio.PE
Imitation, internal absorption and the reversal of local drift in stochastic evolutionary games
有限种群中的进化博弈动力学通常会受到噪声的影响，导致确定性系统中不存在的效应，包括固定和灭绝。在本文的第一部分中，我们研究了有限种群中的漂移反转现象，考虑到漂移是策略空间中的局部量。其次，我们研究了一个简单的模仿动力学，并证明了即使在有限的种群中，它也可以导致固定在内部混合策略不动点上。无限种群中的模仿可以用传统的复制子动力学来描述，并且这些方程已知具有内部不动点。另一方面，有限种群的内部吸收是一种新颖的动态现象。由于有限种群中的向外漂移，这种类型的动态停滞在其他通常研究的微观动力学中没有发现，甚至在那些具有与模仿相同的确定性复制因子限制的微观动力学中也没有发现。
2010-06-15 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Topological enslavement in evolutionary games on correlated multiplex networks
政府和企业在很大程度上依赖于激励措施，以从个人之间的社会和战略互动中产生有利的结果。激励机制通常由进化博弈中的收益模型化，如囚徒困境或和谐博弈，具有模仿动力学。通过改变收益参数来调整激励机制，有利于合作，如和谐博弈中所发现的那样，而不是背叛，这在囚徒困境中占主导地位。在这里，我们表明，这并不总是这样，如果个人在多个领域进行战略互动。特别是，我们研究了多重网络上的进化博弈，其中个人获得了总收益。我们显式地控制多路复用的不同层中的节点之间的度相关性的强度。我们发现，如果多路复用是由许多层和度的相关性很强，系统的拓扑奴役的动态和最终的结果，合作或叛逃，成为独立的支付参数。系统的命运由初始条件决定。
2018-04-23 nlin.AO physics.soc-ph
Eco-evolutionary games for harvesting self-renewing common resource: Effect of growing harvester population
公地悲剧（英语：Tragedy of the Commons，TOC）是一个普遍存在的社会困境，在一群生物与共享资源之间的互动中被见证：群体中的个体倾向于自私地过度开发公共资源，因为这可以说是理性的选择，或者在非人类的情况下，这可能是进化上不可侵犯的行为。如何避免TOC是一个关系到节约资源的重大问题。不难设想这样的情况：资源可以自我更新，人口的规模可能取决于资源的状况，因为人口的不同部分采用不同的开采率。如果资源的自我更新率位于最大和最小开采率之间，那么在什么条件下可以避免TOC就不是先验的。在本文中，我们解决这个问题的分析和数值模拟使用的进化博弈理论复制子方程模型的达尔文主义的自然选择的宗旨设置。通过复制子方程，我们在研究复制子群体如何利用共享资源的同时，也不能忽略后者对前者的动态反馈。我们还提出了一个透明的自下而上的游戏资源反馈模型的推导，以方便未来的研究对本文提出的研究结果的随机效应。
2022-05-10 nlin.AO physics.bio-ph physics.soc-ph
Minority games, evolving capitals and replicator dynamics
我们讨论了一个简单的版本的少数者博弈（MG），其中代理人只有一个策略，但在其中他们的资本动态演变根据他们的成功，并在其中总交易量随时间相应地变化。这一特征对于MG再现真实市场数据的风格化事实至关重要。可以计算该模型的定态和相图，并且我们表明，在这个简化的模型中也存在MG常见的各态历经破相变，并且以积分响应的发散为标志。一个类似的多数博弈结果是相对缺乏有趣的特征，总资本被发现在时间上是发散的。引入一个约束力导致一个类似于进化博弈论的复制动力学模型，我们证明了在这里观察到一个不同类型的相变。最后，我们简要地讨论了这个模型的关系，每个球员一个策略，更复杂的少数人游戏的动态资本和几个交易策略，每个代理。
2009-08-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Participation costs dismiss the advantage of heterogeneous networks in evolution of cooperation
真正的社会互动发生在网络中，其中每个人都与一些但不是所有其他人联系在一起。在具有固定人口规模的社会困境游戏中，每个玩家的接触数量的异质性被称为促进合作的进化。在一个普遍的正偏收益结构假设下，关系良好的参与者通过频繁的游戏获得了很多收入，而一旦被关系良好的参与者采用合作，合作是不可战胜的，并会传播给其他人。然而，保持社会联系的成本可能很高，这将阻止当地的回报是积极的偏见。在复制型进化动力学中，它表明，即使是一个相对较小的参与成本的优点，异构网络的合作。在这种情况下，更多的连接玩家赚得更少，所以他们不再是合作的传播者。相反，那些接触较少的人获胜并引导进化。参与成本，或基线收益，在同质群体中无关紧要，但对于异质网络上的进化博弈至关重要。
2008-07-15 cond-mat.dis-nn physics.soc-ph
Evolutionary Dynamics of Group Formation
我们引入了一个模型，基于演化博弈论，研究群体形成的动力学。后者构成了在不同动物物种中观察到的相关现象，其个体倾向于聚集在一起形成不同大小的群体。以往的研究结果表明，这种现象可能有类似的原因，在不同的物种，如提高个人的安全（例如从捕食者），并增加获得食物资源的概率。值得注意的是，群体的大小可能会因物种而异，有时甚至在同一物种内。在所提出的模型中，代理人口试图形成同质群体。根据自旋向量计算组的同质性，自旋向量表征每个代理，并表示一组特征（例如物理特性）。我们分析了不同规模的群体的形成，改变一个名为“个人收益”的参数。后者代表一个代理人单独行动将获得的收益。特别是，代理人选择是否形成一个组（接收“组收益”），或者是否单独玩（接收“个人收益”）。代表我们人口均衡的相图显示了“群体阶段”和“个体阶段”之间的急剧转变，对应于关键的“个体收益”。此外，我们发现，形成（同质）小群体比形成大群体更容易。总之，我们认为我们的模型和相关结果支持了群体形成现象具有进化根源的假设。
2016-12-12 physics.soc-ph q-bio.PE
Conformity enhances network reciprocity in evolutionary social dilemmas
在进化的社会困境中，追求最高回报是有风险的，有时甚至不如顺从。在交互作用范围内选择最常见的策略是更安全的，因为它确保了个体的收益不会比平均值低得多。人类和社会动物的羊群本能和群体行为也迫使他们自己服从。基于这些事实，我们在这里研究从众对社会困境中合作演化的影响。我们发现，人口中的一个适当的分数的顺应性介绍了一个有效的表面张力周围的合作集群，并确保不同的战略域之间的平滑接口。收益驱动的参与者破坏了对称性，有利于合作，并使集群的扩张超越了传统网络互惠性所施加的边界。这种机制即使在大多数测试条件下也能工作，只要应用度归一化的收益，它就能抵抗交互网络的变化。因此，顺从可能有利于解决社会困境。
2014-12-12 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Chaos and unpredictability in evolutionary dynamics in discrete time
研究了两策略博弈的离散时间复制子方程。对于足够大的参数值，其平稳特性不同于连续时间的平稳特性，其中周期和混沌行为取代了通常的不动点种群解。我们观察到熟悉的周期加倍和混沌带分裂吸引子级联的单峰映射，但在某些情况下，更复杂的变化出现由于双峰。非物理定态解也有一些不寻常的物理意义，如对初始条件的对初始条件的敏感性引起的最终种群的不确定性和吸引子原像流形的分形性。
2011-07-13 nlin.AO physics.soc-ph
Invasion of cooperation in scale-free networks: Accumulated vs. average payoffs
众所周知，合作不可能是一个进化稳定的策略，在一个非迭代博弈的混合人口。相比之下，结构化种群更倾向于合作，因为合作者可以通过形成局部集群而使彼此受益。先前的研究表明，无标度网络强烈促进合作。然而，对无标度网络中合作的入侵机制知之甚少。为了研究合作者入侵的微观和宏观行为，我们在无标度网络中进行了合作演化的计算实验，其中，从所有的叛逃者开始，合作者可以通过突变自发出现。由于进化动力学受适应度定义的影响，我们测试了两种常用的适应度函数：累积收益和平均收益。仿真结果表明，与平均支付适应度相比，累积支付适应度大大增强了合作。然而，两个函数之间的差异随着平均度的增加而减小。随着平均度的增加，合作度随着累积支付适应度的增加而减少，随着平均支付适应度的增加而增加。此外，在平均支付适应度的情况下，低度节点在传播合作策略方面比在累积支付适应度的情况下发挥更重要的作用。
2017-04-05 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.PE
Trends in the E-commerce and in the Traditional Retail Sectors During the Covid-19 Pandemic: an Evolutionary Game Approach
建立了一个演化博弈模型，研究了电子商务市场中消费者和生产者之间的相互作用。提供的送货服务类型和消费者的品味对于游戏收益和玩家的策略都特别重要。博弈回报矩阵随后经调整以分析COVID-19疫情期间传统零售及电商行业发展的不同交易模式。与前者相比，电子商务部门对物流和仓库的投资使快速交付和渴望消费者成为常态的趋势得以出现。
2021-05-14 physics.soc-ph q-fin.GN
Fence-sitters Protect Cooperation in Complex Networks
进化博弈论是从自然科学到工程学的许多科学学科背后的关键范式之一。在复杂网络中，由于复制子动力学难以表述，以往的研究大多局限于数值层面。在本文中，我们引入了一个向量公式来推导三类个人的收益分析。这三类人是纯粹的合作者、纯粹的背叛者和骑墙派。在这里，骑墙派是指在策略进化过程中至少改变一次策略的个体。作为一种通用的方法，我们的向量形式化可以适用于所有的双策略游戏。为了阐明骑墙派的作用，我们定义了一个参数，收益记忆，作为个人收益汇总的回合数。我们观察到支付记忆可以有效地控制骑墙者的合作效果和合作水平。我们的研究结果表明，在复杂的拓扑结构中，篱笆人的作用是不平凡的，它以间接的方式保护合作。我们的研究结果可能会提供一个更好的理解合作者的组成情况下，背叛的诱惑更大。
2014-05-05 cs.GT cs.SI physics.soc-ph
Ordering in spatial evolutionary games for pairwise collective strategy updates
演化$2 \times 2$游戏的研究与球员位于一个正方形格子。在进化过程中，随机选择的相邻参与者试图通过采用随机策略对来最大化他们的集体收益，该随机策略对的概率取决于他们在最终状态和初始状态之间的总收益之差，假设他们的邻居中存在淬灭策略。在反协调博弈的情况下，该系统的行为类似于反铁磁动力学伊辛模型。在一个广泛的区域内的社会困境，这一动态规则支持形成类似的空间安排的合作者和叛逃者，确保最佳的总收益，如果诱惑选择叛逃超过一个阈值依赖于吸盘的收益。与成对模仿和近视策略更新的结果进行比较，表明了成对集体策略更新在维持合作方面的相关优势。
2010-08-05 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.soc-ph
Different perceptions of social dilemmas: Evolutionary multigames in structured populations
出于这样一个事实，即相同的社会困境，可以被不同的球员不同的看法，我们在这里研究结构化人口的进化多重博弈。虽然核心博弈是弱囚徒困境，但一小部分人接受了吸盘收益的正值或负值，因此要么玩传统的囚徒困境，要么玩雪堆博弈。我们发现，采用不同的支付矩阵的人口比例越高，越多的合作的进化是促进。这种结果的微观机制是结构化群体所独有的，这是由于收益异质性，它自发地引入了强有力的合作领导者，从而产生了有利于合作的非对称策略模仿流。我们证明了所报告的进化结果对交互网络的变化是稳健的，并且如果允许玩家随着时间的推移改变他们玩的游戏，它们也仍然有效。这些结果证实了支持异质性增强的网络互惠性的现有证据，并揭示了对社会困境的不同看法可能有助于解决这些问题。
2014-10-09 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
To Be a Truster or Not to Be: Evolutionary Dynamics of a Symmetric N-Player Trust Game in Well-Mixed and Networked Populations
本研究提出参与者交替扮演投资者与受托人角色的对称N人信任博弈，发现该博弈下亲社会策略比公共物品博弈更难演化，均匀混合群体中信任无法演化，结构化群体中非线性收益的影响取决于网络拓扑，凸显收益结构与网络拓扑对理解亲社会行为的重要性。
2025-05-20 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
