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
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
Random multi-player games
具有成对局部相互作用的进化博弈的研究一直引起许多不同学科的兴趣。此外，还考虑了与多个对手的本地互动，尽管总是针对固定数量的玩家。然而，在许多情况下，在每一轮中不同数量的玩家之间可能发生交互，并且这种情况不能被简化为成对交互。在这项工作中，我们正式化和推广的进化稳定策略（ESS）的定义，能够包括一个场景中，游戏是由两个球员的概率$p$，并由三个球员的互补概率$1-p$。我们证明了纯策略和混合策略的均衡的存在性取决于概率$p$，在一个具体的例子的duel-truel游戏。我们发现一个范围内的$p$值的游戏有一个混合均衡和球员的比例在每个策略取决于特定的值$p$。我们证明，这些混合平衡点是ESS。一个更现实的方法来研究这种动态与高阶相互作用是看它如何在复杂的网络中演变。我们介绍和研究一个基于代理的网络模型与一个固定数量的节点，它的复制方程预测的演变。通过研究该模型在随机网络上的动力学行为，我们发现纯平衡态和混合平衡态之间的相变依赖于概率$p$和网络的平均度。
2021-12-10 physics.soc-ph
The Ultimatum Game in Complex Networks
我们通过分析复杂网络中的最后通牒博弈来解决自然和社会系统中合作（类利他）行为如何产生的问题。具体而言，三种类型的球员被认为是：（a）移情，其愿望水平和报价是平等的，（b）务实的，谁不区分不同的角色，并旨在获得相同的利益，（c）代理人的愿望水平和报价是独立的。利用两种策略更新规则分析了纯种群在不同拓扑结构上的渐近行为。自然选择依赖于复制子动力学，而社会惩罚则受到巴克-斯奈彭动力学的启发，在这种动力学中，参与者受到社会选择规则的影响，不仅惩罚不太适合的个体，而且惩罚他们的第一个邻居。我们讨论了出现在不同的设置和网络拓扑结构的公平性。
2009-12-18 physics.soc-ph
Opinions with few disciples can win in the dynamical directed networks: an evolutionary game perspective
本文在动态有向网络上建立选民模型，将意见入侵与平均度动态分别映射为涌现的四玩家和三玩家演化博弈，揭示网络单向性使少数追随者意见在内群体偏好下也能获胜。
2023-07-05 physics.soc-ph
Gains from switching and evolutionary stability in multi-player matrix games
在本文中，我们统一，简化和扩展以前的工作对称$N$ -球员矩阵游戏的演化动力学与两个纯战略。在这样的博弈中，转换策略的收益一般取决于群体中有多少其他个体采用给定的策略。因此，确定选择梯度的增益函数可以是次数为$N-1$的多项式。为了处理由此产生的复杂的演化动力学，我们利用伯恩斯坦形式的多项式理论。这一理论意味着一个紧密的联系之间的符号模式的增益切换一方面和数量和稳定性的休息点的复制动力学的另一方面。虽然这种关系是一个一般的，它是最翔实的，如果从开关的收益最多有两个符号的变化，因为它是在文献中考虑的大多数多玩家矩阵游戏的情况。我们证明，以前的公共产品游戏的结果很容易恢复和扩展使用这个观察。进一步的例子说明了如何专注于开关增益的符号模式，从而避免了对更复杂的分析的需要。
2013-10-01 physics.soc-ph q-bio.PE
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
Evolution of trust in a hierarchical population with punishing investors
信任在人类社会的发展中起着至关重要的作用。根据标准的信托博弈，投资者决定是否保留或转让一定比例的初始股权给受托人。在后一种情况下，股份增加，以表明信任的价值。然后，受托人决定向投资者返还多少。我们在这里区分了两种类型的投资者和两种类型的受托人，他们可以相互学习。受托人可以是值得信赖的，也可以是不值得信赖的，投资者可以是正常的，也可以是惩罚性的。后一种策略既惩罚不值得信赖的受托人，也惩罚不愿控制行为不端的受托人的正常投资者。重要的是，我们假设一个分层的人口，其中投资者和受托人的比例是固定的。利用复制者方程方法，研究了$N$ -局中人信任博弈，计算了信任水平和可信度。研究发现，惩罚机制的引入可以使惩罚性投资者与受托人之间形成一种稳定的共存状态。此外，当惩罚强度较低时，中间比例的投资者能够更好地促进信任的演化。然而，对于更严厉的惩罚，更高比例的投资者可以更有效地提高信任水平。另外，适当增加惩罚强度可以扩大共存态的吸引域。
2022-09-12 cs.GT 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
Steering Eco-Evolutionary Games Dynamics with Manifold Control
在自然界中普遍存在着个体的种群动态与其生态环境之间的反馈回路，并对由此产生的生态进化动态产生了深远的影响。近年来的理论研究将线性环境反馈定律推广到二人博弈的复制者动力学中，为理解社会困境的振荡动力学提供了新的思路。然而，在多人游戏中更普遍的非线性反馈回路的详细影响，特别是在微生物系统中更常见，仍然不清楚。在这里，我们专注于非线性选择梯度驱动的环境反馈的生态公共产品博弈。与以前的模型不同，多段稳定和不稳定的平衡流形可以从人口动力系统中出现。我们发现，较大的相对非对称反馈速度为中心的合作者的群体相互作用，不仅加快了稳定流形的收敛，但也增加了这些稳定流形的吸引盆。此外，我们的工作提供了一个创新的流形控制方法：通过设计适当的开关控制律，我们能够引导生态进化动力学的任何期望的人口状态。我们的数学框架是对协同进化博弈动力学的重要推广和补充，也填补了指导微生物实验中普遍存在的群体状态控制问题的理论空白。
2019-06-13 physics.soc-ph
Dynamics of Trust Reciprocation in Heterogenous MMOG Networks
理解互惠的动力学在社会学和计算社会科学中具有极大的兴趣。近年来，大型多人在线游戏（MMOG）的发展为我们提供了前所未有的大规模数据，使我们能够以更系统的方式研究这种复杂的人类行为。在本文中，我们考虑了EverQuest 2游戏中的三个不同网络：聊天，交易和信任。聊天网络的回报率最高（33%），因为它基本上没有障碍;贸易网络的回报率较低（27%），因为它有明显的障碍，需要更多的商品或金钱来交换;而且，除了社会关系之外，返回贸易链接没有明显的好处。信任网络的回报率最低（14%），因为这相当于分享某些游戏内资产，如武器，因此这种联系存在很高的障碍，因为它们需要对被授予如此高访问权限的玩家有信心。在一般情况下，我们观察到，在这些网络中的障碍水平的往复率是负相关的。我们还注意到，互惠在异质网络中有联系。我们的实验表明，球员利用中等障碍的回报，以加强关系。我们假设，低势垒的相互作用是预测高势垒的重要组成部分。我们验证了我们的假设，使用预测模型的信任互惠贸易互动的功能。使用交易次数（在初始信任链接之前和之后）可以提高我们预测信任是否会得到回报的能力，相对于AUC高达11%。
2013-04-19 cs.SI physics.soc-ph
Exploitation by asymmetry of information reference in coevolutionary learning in prisoner's dilemma game
相互关系，如合作和利用，是人类和其他生物社会的基础。这些关系的基础植根于个人的决策，以及他们选择自私还是利他。个体如何选择他们的行为可以使用对策论框架中的策略优化过程来分析。以往的研究表明，对个体先前行为的参考在个体策略选择和社会关系建立中起着重要作用。一个基本的问题仍然是，一个拥有更多信息的个体在学习策略选择时是否可以利用另一个拥有较少信息的个体。在这里，我们证明了一个球员使用的记忆一个策略，谁可以参考自己以前的行动，他们的对手，可以利用一个反应式的球员，谁只有其他球员的信息，基于相互适应学习。这是违反直觉的，因为前者在策略上有更多的选择，并且可能获得更高的回报。我们证明了这一点，制定的学习过程中的策略选择，以优化收益的耦合复制动力学和应用到囚徒困境游戏。此外，我们表明，玩家使用记忆一个策略，通过参考他们以前的经验，有时可以采取更慷慨的对对手的背叛，从而接受对手的剥削。主要是，我们发现，通过自适应学习，一个有限的信息的参与者通常利用更多的信息，导致不对称剥削的参与者。
2021-09-28 math.OC nlin.AO physics.soc-ph
$N$-player game formulation of the majority-vote model of opinion dynamics
本文基于演化博弈论框架，将Galam的局部多数投票模型扩展为$N$-player game，通过随机模仿动力学研究二元观点形成，发现与确定性模型相反，该博弈在存在固执个体时预测出仅含极端主义者的两极分化平衡态，并利用有限尺寸标度分析确定了临界指数。
2024-05-31 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.soc-ph
Evolutionary Dynamics of Gig Economy Labor Strategies under Technology, Policy and Market Influence
现代零工经济的出现为企业和劳动者带来了一系列新的就业考虑因素，其中包括各种权衡。通过博弈论的方法，我们研究了技术，政策和市场对企业和工人的零工劳动偏好的影响。在理论上，我们提出了一个新的扩展复制方程和模型振荡动力学的两个球员的非对称双矩阵游戏与时间演化的环境，引入的概念，吸引弧，陷阱区和逃脱。我们展示了不断变化的市场条件如何导致高技能和低技能劳动力之间的零工偏好的不同演变模式，我们通过对市场驱动的消费者需求和财务激励等因素的不同敏感性来解释。为了说明这一新就业类别未来的紧张局势，我们提出了一个新的回报框架来分析技术对零工经济增长的作用。最后，我们探讨了零工经济中的监管影响，展示了宽松和严格的政策间隔如何改变零工和员工劳动战略之间的公司和工人的敏感性。
2021-03-24 physics.soc-ph
Evolution of trust in structured populations
本研究通过解析弱选择下的两人信任博弈，比较四种更新规则，发现结构化群体中合作随规则变化，不可信受托人入侵导致投资者灭绝，并扩展了可信受托人的稳定性范围。
2024-02-10 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.PE
Impact of Preference and Equivocators on Opinion Dynamics with Evolutionary Game Framework
意见动力学是自然科学和社会科学中最具挑战性的研究课题之一，其目的是通过各种意见的相互作用机制来理解集体行为的演化。为了清楚地阐明这个问题，二元意见模型成为一个有用的框架，其中代理人可以采取独立的意见。受现实观察的启发，本文提出了二元意见模型的两种基本交互机制：一种是所谓的BSO模型，参与者通过持有相同的意见而获益;另一种是BDO模型，参与者通过持有不同的意见而获益。在这两个基本模型的基础上，利用复制者方程（RE）模拟意见演化过程，在演化博弈框架下研究了意见偏好和模糊者对二元意见演化的综合影响。通过大量的模拟，我们展示了二元意见动力学的理论平衡状态，并从数学上分析了每个平衡状态的稳定性。
2015-07-28 cs.GT cs.SI physics.soc-ph
Thermodynamic susceptibility as a measure of cooperative behavior in social dilemmas
合作的出现在热力学极限的社会困境是一个新兴的研究领域。虽然数值方法（使用复制动力学）是一毛钱一打，分析方法是罕见的。一个特别有用的分析方法是利用自旋1/2伊辛模型在1-D和社会困境游戏之间的映射，并计算磁化，这是合作者和背叛者在社会困境的分数之间的净差。在本文中，我们看看易感性，探讨了净变化的球员采取某种策略的比例，为经典和量子社会困境。原因是，在统计力学问题中，与磁化相比，热力学磁化率是微观行为的更敏感探针，例如，观察采取某种策略的种群的微小变化。在经典的囚徒困境中，虽然两人博弈的纳什均衡是背叛，但我们发现对奖赏、傻瓜的收益和诱惑的热力学敏感度都是正的，这意味着从背叛到合作的交易额大于从合作到背叛的交易额。在经典的鹰鸽博弈中，对资源的热力学敏感性表明，从鸽子策略转向鹰的参与者数量占主导地位。量子囚徒困境（QPD）中的纠缠在决定热力学磁化率行为方面具有重要作用。在最大纠缠下，我们发现吸盘的收益和诱惑增加了转向背叛的玩家数量。在零温极限下，我们发现在博弈中存在两个二级相变，其特征是磁化率的发散。这种行为类似于在II型超导体中看到的，其中也看到两个二阶相变。
2020-08-11 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
The dynamic framework of decision-making
这项工作探讨了玩家之间互动中存在的动态。动态博弈系统是一种新的建模方法，它是用多个博弈来模拟一个事件。该模型使我们能够分析相互作用的能力和可行性目标后，每个球员与其他球员的目标和能力的冲突。作为一个应用，我们建立了苏联和美国之间的关系，二战后到1962年10月，通过使用动态系统的游戏。游戏的动态系统作为一个重要的洞察力，显然有显着的影响建模策略的相互作用，玩家追求的目标，以增加他们的个人利益。此外，我们引入了一个新的游戏，其中有一个困境，这种困境发生在大多数社会。我们的研究依赖于这样一种说法，即在这个困境中，每个参与者都是超理性的。在超理性的概念中，玩家除了考虑自己的利益或损失之外，还会考虑其他行动者的利益或损失，然后会选择一个对他来说是可取的行动。在这种困境中，参与者之间建立了一种微弱的信任，但这种信任是脆弱的。
2018-02-07 cs.GT physics.soc-ph
Evolutionary game dynamics with environmental feedback in a network with two communities
本文提出并分析了一个具有两个社区的网络生态演化博弈模型，假设环境状态依赖于边，发现模型呈现多次跨临界分岔、多稳态和反同步振荡等丰富动力学，揭示了社区结构对生态位内外生态演化动力学的影响。
2024-06-07 cs.SI math.DS physics.soc-ph
Quantum Econophysics
博弈论和量子力学之间的关系让我们提出了某些量子化关系，通过这些关系，我们不仅可以描述和理解量子系统，而且可以描述和理解经典的、进化的和生物系统，这些系统之前通过复制子动力学描述过。量子力学可以用来更正确地解释生物和经济过程，甚至它可以包含像博弈和进化动力学这样的理论。这可能使量子力学成为我们所认为的更普遍的理论。虽然这两个系统的分析是通过两个明显不同的理论（量子力学和博弈论），它表明，这两个系统是类似的，因此完全等同。因此，我们可以从量子力学和物理学中引入一些概念和定义，以便更好地理解经济学和生物学的行为。同时，我们也许可以把自然理解为一个游戏，在这个游戏中，参与者为了共同的福利和系统的均衡而竞争，他们是系统的成员。
2016-12-08 physics.soc-ph q-fin.GN
Evolutionary games on multilayer networks: coordination and equilibrium selection
本文研究双层随机正则网络上的协调博弈，比较 RD、BR 和 UI 更新规则，揭示节点重叠与收益差对同步及收益占优均衡选择的影响。
2023-03-21 cs.GT physics.soc-ph
Game-environment feedback dynamics for voluntary prisoner's dilemma games
近年来，描述战略与环境耦合动态的生态进化博弈理论引起了人们的广泛关注。同时，目前的大部分工作都集中在经典的两人两策略游戏上。在这项工作中，我们研究的多策略生态进化博弈理论，这是一个扩展的框架。为了简单起见，我们将重点放在自愿参与的囚徒困境博弈上.对于一般的依赖于支付的反馈动力学，我们利用复制子动力学分别给出了内部平衡点存在和稳定的条件。其中内部平衡点，如，两策略共存状态，三策略共存状态，持续振荡状态和内部鞍点。这些状态由相对反馈强度和支付矩阵决定，与相对反馈速度和初始状态无关。特别是三种策略共存为生物学、生态学和社会学的生物多样性维护提供了新的机制。此外，我们还发现当初始时刻不存在缺陷策略时，三策略模型会回到两策略模型的持续振荡状态。
2021-11-19 physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary dynamics of higher-order interactions in social networks
我们在网络中生活和合作。然而，网络中的链接只允许成对的交互，因此使框架适合于二元游戏，但不适合两个以上玩家的游戏。在这里，我们研究具有高阶相互作用的社会系统中公共产品博弈的进化动态。首先，我们证明了一致超图上的博弈在混合极限下对应于复制子动态，为研究网络群体中的合作提供了正式的理论基础。其次，我们揭示了枢纽的存在和不同规模群体中互动的共存如何影响合作的演变。最后，我们应用所提出的框架，从现实世界的科学和技术合作数据中提取实际依赖的协同因素对一组的大小。我们的工作提供了一种方式来实施知情的行动，以促进社会团体的合作。
2021-05-22 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
The expert game -- Cooperation in social communication
大部分的专业人际交流都是以请求-回复的方式进行的，请求包含所需信息的细节，而回复可以提供所需的信息。然而，时间限制往往迫使个人优先考虑一些而忽视其他人。这种困境将不可避免地迫使个人背叛一些沟通伙伴，以关注其他人。此外，当个人纯粹自私地行事时，沟通就会完全崩溃，因为永远不会发出回复，并且总是优先考虑寻求所需信息。在这里，我们提出了一个实验，被称为“专家游戏”，其中一些人通过电子消息系统相互沟通。通过对发送信息的数量进行严格限制，个人必须决定是请求对自己有利的信息，还是通过回复他人的请求来帮助他人。在实验中，人们被分配了一项任务，找到某个特定主题的专家，并收到该专家的回复。每个玩家的任务和专业知识被定期重新分配，以随机化所需的互动。为了抵抗这种随机化，个体之间形成了一个非随机的合作通信网络。我们使用一个简单的贝叶斯推理算法来模拟每个球员的信任，在合作的其他良好的实验协议。我们的研究结果表明，人类在群体中的沟通是战略性的，有利于与信任方的合作，而代价是背叛他人。为了建立和维护可信链接，即使在传输的信息可以忽略不计的情况下，也要分配相当大一部分的时间资源。
2013-12-23 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
