Interplay between evolutionary game and network structure: the coevolution of social net, cooperation and wealth
我们研究了演化博弈和网络结构之间的相互作用,并展示了博弈的动态如何影响网络的增长模式,以及网络的演化如何影响博弈中的合作行为。仿真结果表明,基于支付的优先连接机制导致了无标度结构性质$P(k)\sim k^{-γ}$的出现.此外,我们还研究了平均路径长度和非线性混合特性。研究结果表明,该网络具有小世界和正反馈行为,这与实际社交网络的观测结果一致。同时,我们发现底层网络结构的演化有效地促进了博弈的合作水平。我们还研究了由我们的模型得到的财富分布,这是符合帕累托定律在实际观察。此外,生成的无标度网络结构的分析提供了更好地理解我们的模型的演化动力学。
2006-09-27 physics.soc-ph
Social Network Reciprocity as a Phase Transition in Evolutionary Cooperation
在进化动力学中,对自然和社会系统中的合作现象的理解一直是几十年来深入研究的主题。我们在这里集中注意力在所谓的“格子互惠”机制,提高进化生存的合作表型在囚徒困境的游戏时,人口的达尔文复制通过一个固定的网络的社会联系。精确的结果“偶极子模型”,以及平均场分析,以及从广泛的数值蒙特卡罗模拟的结果。所使用的理论框架是宏观系统的标准统计力学,但没有能量的考虑。我们说明了社会建模的这种观点的力量,通过一贯的解释晶格相互作用的发生作为一个化学相变,而且,不能被捕获的一个纯粹的平均场方法。
2008-06-30 physics.soc-ph
Social Dilemmas and Cooperation in Complex Networks
本文对种群中的一些经典进化博弈中的合作问题进行了研究,其中个体间的相互作用网络是无标度型的。我们表明,更新规则,支付计算,并在一定程度上的操作的时间,有显着的影响瞬态动态和合作的数量,可以建立在平衡。我们还研究了种群的动力学行为及其进化稳定性。
2006-12-22 physics.soc-ph
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
How mutation alters fitness of cooperation in networked evolutionary games
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。直到最近,还很难预测合作是否可以在网络(群体)层面上发展。为了解决这个问题,Pinheiro等人在2012年提出了一个数值度量,称为平均选择梯度(AGoS)。AGoS可以描述和预测合作在种群水平上的进化命运。然而,在AGoS分析中没有考虑策略的随机突变。在这里,我们分析了合作的进化AGoS可能发生突变的个人在网络中的策略。我们的分析表明,突变总是有合作的进化的负面影响,无论合作者的分数和网络结构。此外,我们还发现突变对不同社会网络结构的合作适应度的影响是不同的。
2017-06-09 physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary branching and consistency in human cooperation: the interplay of incentives and volunteerism in addressing collective action dilemmas
了解志愿服务和搭便车的起源在集体行动的情况下至关重要,在这种情况下,需要足够数量的合作者来实现共同利益,例如在疫苗接种运动和社会变革运动中。尽管获得成功的集体行动的行为一致性的重要性,这一过程背后的理论机制仍然在很大程度上难以捉摸。在这里,我们解决这个问题,通过研究多轮阈值公共产品游戏中的个人合作水平的演化动力学。通过使用自适应动力学,我们探讨了个体行为反应是如何被激励塑造的,有奖励或惩罚。我们证明,奖励一致的合作者可以导致两个不同的人群的出现:志愿者谁一贯合作和搭便车谁一贯的缺陷。相反,惩罚一贯的背叛者不会导致类似的进化分支。我们的研究结果有助于设计有效的干预措施,促进集体行动,解决从气候缓解到流行病控制等集体风险困境。
2023-03-02 physics.soc-ph
Evolutionary dynamics of pairwise and group cooperation in heterogeneous social networks
研究网络结构中合作演化问题,提出基于淬火平均场的框架分析加权网络上的成对与群体困境,发现度反比加权社会联系能稳健促进合作并使异质网络优于同质网络。
2025-06-24 physics.soc-ph
Evolutionary Dynamics of Reputation-Based Voluntary Prisoner's Dilemma Games
Kyushu University(九州大学);Teesside University(蒂斯赛德大学);CSSC Systems Engineering Research Institute(中国船舶系统工程研究院);CSSC Intelligent Innovation Research Institute(中国船舶智能创新研究院);Yunnan University of Finance and Economics(云南财经大学);University of Maribor(马里博尔大学);Community Healthcare Center Dr. Adolf Drolc Maribor(马里博尔阿道夫·德罗尔克博士社区健康中心);Kyung Hee University(庆熙大学);Korea University(高丽大学);Northwestern Polytechnical University(西北工业大学)
本文提出基于声誉的自愿囚徒困境模型,通过分析退出激励机制在不同种群结构中的动态影响,揭示了合作维持的多种共存路径及稳定机制。
2026-01-23 physics.soc-ph
Evolutionary dynamics on sequential temporal networks
众所周知,种群结构是合作进化的催化剂,因为个体可以通过网络结构定义的局部相互作用与邻居进行互惠。以前的研究通常依赖于假设人口规模是固定的,结构是时不变的,这是由一个静态网络表示。然而,现实世界中的人口往往是不断发展的节点和链接的时间,从而导致时变的人口结构。在这里,我们这样的不断增长的网络人口的连续时间网络的节点和边缘的数量不断增加,并发展的进化动力学理论的连续时间网络。我们推导出明确的条件下,顺序的时间网络促进合作相对于他们的静态同行的演变。特别是,即使自然选择不利于静态网络上的合作行为,时序网络也可以令人惊讶地拯救合作。此外,我们实证表明,顺序时序网络组装合成和经验数据集呈现这种促进合作的演变。我们的研究结果推进了时间网络的进化动力学研究,并为研究亲社会行为和其他行为的进化开辟了道路。
2021-12-15 physics.soc-ph
Evolutionary Prisoner's Dilemma Game in Flocks
我们研究了一个进化的囚徒困境游戏之间的自我驱动的代理,生物群体的集体运动是通过平均邻居的方向来模仿。根据诱惑的缺陷和代理移动的速度,我们发现,合作不仅可以保持在这样的系统中,但存在一个最佳的相互作用的邻域大小,它可以诱导最大的合作水平。与所有智能体都不移动的情况相比,在速度和邻域大小不太大的情况下,个体的移动甚至可以增强合作。此外,我们还发现系统具有聚集行为,并且在平衡点处合作者和背叛者可以共存。
2010-05-18 physics.soc-ph
Robustness of Cooperation in the Evolutionary Prisoner's Dilemma on Complex Networks
最近对无标度网络中囚徒困境博弈的演化动力学的研究表明,网络互连的异质性增强了合作的演化成功。在本文中,我们解决的问题,如何表征的渐近状态的演化动力学依赖于合作者的初始浓度。我们发现,合作达到固定的节点集的测量和连通性属性在很大程度上是独立的初始条件,与背叛是固定的节点集和波动节点的行为相反。我们还检查这些结果的鲁棒性时,沿一个单参数的家庭网络之间的类的Erdos-Renyi图和Barabasi-Albert网络插值的程度异质性变化。
2007-05-17 physics.soc-ph q-bio.PE
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
Evolution of cooperation is a robust outcome in the prisoner's dilemma on dynamic networks
进化博弈的动力学很大程度上依赖于底层网络。我们研究了共同进化的囚徒困境,在这个困境中,参与者改变了他们的局部网络和策略(即,合作或背叛)。这个问题越来越多地被许多研究人员所探讨。在主动链接动力学[J. M.帕切科等人,J. Theor 243,437(2006),J.M.帕切科等人,物理修订信函97,258103(2006)],我们表明,合作得到了相当有力的加强。特别是,当参与者的收益被邻居的数量规范化时,合作就会发展;而在静态网络上的进化囚徒困境中,情况并非如此。
2011-01-24 physics.soc-ph
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
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 conditional cooperation in collective-risk social dilemma with repeated group interactions
本研究构建重复互动演化博弈模型,探讨集体风险社会困境中条件合作行为对合作演化的影响,发现条件合作策略可促进合作涌现,高风险推动合作,风险超阈值时策略转变利于维持高水平合作。
2023-08-22 physics.soc-ph
Evolution of cooperation driven by zealots
最近对参与社会困境游戏的人类的实验结果表明,合作可能是一种传染性现象,选择压力对进化动力学的作用(即,模仿)相对较弱。我提出了一个进化动力学模型,这些实验结果和合作的演变。通过假设一小部分(不完美的)热心的合作者,我表明,一个很大的一部分合作出现在社会困境游戏的进化动力学。即使对大多数人来说叛逃比合作更有利可图,他们也经常模仿同伴的合作,除非选择压力非常大。然后,热心的合作者可以将种群转变为在标准进化动力学下甚至完全合作的种群。
2012-10-01 cs.SI 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
Cooperation for public goods under uncertainty
每个人都想要清洁的空气、和平和其他公共产品,但又想搭别人的便车。摆脱这种困境的通常方法是强加规范,维护声誉并激励个人做出贡献。然而,在高度不确定的情况下,例如抗议者与独裁政权的对抗,通常的措施是不可行的,但合作是可以实现的。我们使用了一个伊辛模型与非对称自旋,代表合作和背叛,以数字显示如何实现公共产品。在不确定的情况下,人们使用从众的启发式。对抗的混乱会导致一些人意外地合作,在混乱的关键水平上,他们需要级联的合作。这个临界水平在小型网络中要低得多。
2020-04-03 physics.soc-ph
Inter-groups information exchange drives Cooperation in the Public Goods Game
在这篇手稿中,我们探讨了合作特质在公共产品游戏的发病。这个著名的游戏涉及N-代理互动,从而再现了大量的社会场景,其中合作似乎是必不可少的。近年来,许多研究探讨了互动模式的结构如何影响合作的出现。在这里,我们研究的信息收集的每一个人在不同的群体中,它参与的收益,影响其小组合作伙伴的决策。我们的研究结果指出,交叉信息起着基础性的和积极的作用,在合作的演化不同版本的公共产品博弈和不同的互动结构。
2014-08-05 physics.soc-ph
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
Evolutionary game dynamics in a growing structured population
我们讨论了一个不断增长的网络结构人口的进化博弈动力学模型。在我们的模型中,新玩家可以与随机的先前存在的玩家建立联系,也可以优先与过去成功的玩家建立联系。后者取决于游戏中的策略的动态,我们按照所谓的费米规则实现,以便可以探索弱策略和强策略选择的限制。我们的框架允许解决一般的进化游戏。只有两个参数描述的优先连接和选择的强度,我们描述了广泛的网络结构和进化的情况。我们的研究结果表明,即使是中等回报的优先连接,过度代表枢纽出现。有趣的是,我们发现,虽然网络的增长,达到高水平的合作,但同样的网络结构并不促进合作作为一个静态的网络。因此,支付优先依附的机制不同于那些通常用来解释静态的、已经成长的网络中合作促进的机制。
2009-07-15 physics.soc-ph
Cooperation in a generalized age-structured spatial game
对于\text{evolutionary game theory}来说,在一群自私的个体中,合作行为的出现和流行仍然是一个谜,正是因为它与自然选择的中心思想直接冲突。因此,近年来,人们加紧寻求理解如何促进合作,即使这种合作与个人利益相冲突。我们研究了年龄结构演化空间博弈中合作的出现。在游戏中,玩家随着时间的推移而变老,每一轮\text{depends on}之后他们得到的回报也会随着年龄的增长而变化。\text{We find that t}博弈的结果受到根据每个参与者的年龄来修改收益的分布类型的强烈影响。结果表明,在一定的条件下,合作者不仅可以生存,而且可以控制种群。
2019-08-28 physics.soc-ph
Velocity-enhanced Cooperation of Moving Agents playing Public Goods Games
在这篇简报中,我们研究了嵌入在二维空间中的移动代理群体中的公共产品博弈的演化动力学。在这个框架中,主体之间的互动的骨干随着时间的推移而变化,使我们能够研究流动性对结构化群体中合作出现的影响。我们比较我们的结果与一个静态的情况下,代理互动的随机几何图形。我们的研究结果指出,低程度的流动性增强了系统中的合作开始,而一个中等的速度有利于固定的完全合作的状态。
2012-06-27 physics.soc-ph
Spontaneous cooperation for public goods
公益合作造成了一种两难局面,即个人受到诱惑,想搭别人捐款的便车。经典的解决方案包括监控、声誉维护和昂贵的激励措施,但也有一些重要的集体行动只基于简单而廉价的线索,例如计划外的抗议和起义。这可以用伊辛模型来解释,该模型假设处于不确定情况下的个体倾向于服从其网络中的本地多数。在最初的叛逃者中,谣言或对手的挑衅等噪音使他们中的一些人意外地合作。当噪音达到临界水平时,这些合作者会引发一系列的合作。我们发现相变与伊辛模型的非对称性之间存在一个解析关系,它反映了合作与背叛的非对称性。因此,这项研究表明,在原则上,合作的困境可以解决的只是一部分随机噪音,没有理性的决策。
2020-01-09 physics.soc-ph
The evolution of cooperation in the public goods game on the scale-free community networks under multiple strategy updating rules
社交网络具有无标度性质和社团结构,生活中的许多问题具有公共物品的特征,如资源短缺等。由于个体偏好不同,网络中存在采用异质策略更新规则的个体。研究了具有公共物品博弈的无标度社区网络中合作的演化以及多策略更新规则的影响。在这里,两种类型的策略更新规则被认为是成对的比较规则和愿望驱动的规则。进行了数值模拟,并给出了相应的结果。我们发现,社区结构促进了合作的出现在公共物品游戏。同时,合作者的使用频率与两种策略更新规则的比例之间存在“U”型关系。随着两种策略更新规则比例的变化,成对比较规则似乎更敏感。与愿望驱动规则相比,成对比较规则在促进合作方面发挥了更重要的作用。我们的工作可能有助于了解社交网络中合作的演变。
2022-02-23 physics.soc-ph
Evolutionary Games on Networks: Phase Transition, Quasi-equilibrium, and Mathematical Principles
该研究针对空间演化博弈近似方法得到的“稳定”合作率可能为准平衡态的问题,发现经典博弈模型收敛时间存在相变,并提出数学原理解释该相变与准平衡现象,揭示了合作与背叛长期共存的机制。
2023-04-26 physics.soc-ph q-bio.PE
Promoting collective cooperation through temporal interactions
针对静态网络研究的局限,提出通用分析框架,发现降低枢纽节点时间交互优先级可促进合作,还设计量化指标优化实证网络交互顺序,揭示时间交互促合作的根本优势。
2024-04-11 physics.soc-ph
Effects of strategy-migration direction and noise in the evolutionary spatial prisoner's dilemma
空间博弈对于理解自然界(在某种程度上也包括社会)的合作模式至关重要。已知它们对局部对称性比自旋模型更敏感。本文研究了具有三种不同类型邻域的正则格上囚徒困境博弈的演化--冯·诺依曼型、摩尔型和戈薇型。我们研究了两种动态的球员更新他们的策略(可以是无条件的合作者或叛逃者)。根据收益差异,个体可以采用随机邻居的策略(类似选民模型的动态,VMLD),或者将其策略强加于随机邻居,即,类入侵动力学(IPLD)。特别是,我们专注于噪声的影响,结合战略动态,合作的演变。我们发现,虚拟学习空间,相比IPLD,更好地支持合作的传播和持续。我们看到,噪声有非平凡的合作的演变的影响:最大的合作密度可以实现在中等噪声水平,在零噪声的限制,或在这两个地区。背叛的诱惑和当地的互动结构决定了结果。特别是在低噪声条件下,局部相互作用对合作者的命运起着至关重要的作用。我们阐明这些数值模拟和平均场集群近似方法。
2009-07-19 physics.soc-ph
Evolutionary Cooperation with Game Transitions via Markov Decision Chain in Networked Population
College of Artificial Intelligence, Southwest University(西南大学人工智能学院);Institute of Technical Physics and Materials Science, Centre for Energy Research(能源研究中心技术物理与材料科学研究所)
本文提出基于马尔可夫决策链的游戏转换模型,研究个体策略演化与网络动态之间的关系,发现提高转换率能加速合作过程。
2025-12-22 cs.SI physics.soc-ph
Constructive agents nullify the ability of destructive agents to foster cooperation in public goods games
本文在公共物品博弈中引入同时惠及合作者与背叛者的建设性智能体,利用复制者动力学揭示其收益与破坏性智能体损害的相对大小决定合作能否维持。
2024-10-25 physics.soc-ph
Cooperator-driven and defector-driven punishments: How do they influence cooperation?
经济研究表明,有两种类型的监管制度可被视为当今全球经济的重要组成部分:由自我监管组织实施的自我监管,以管理行业惯例,以及政府监管,这被视为维持公司遵守的另一种制度。一个突出的问题,特别感兴趣的是定量地了解这些监管计划在进化动力学中的作用。一般来说,惩罚通常是为了执行法规。考虑到这两种类型的惩罚曲线的规定,我们开发了一个游戏模型,其中六个进化的情况下,相应的策略组合被认为是。此外,一个半解析方法的发展,使我们能够给一个准确的估计之间的界限的阶段完全缺陷和非缺陷。我们发现,与进化动力学相关,对于无限混合种群,两种惩罚的混合比单独一种惩罚更能促进公共合作,但对于网络化种群,合作者驱动的惩罚是一个更好的选择.同时,我们还揭示了在无限混合种群中,协同效应、惩罚性罚款和反馈敏感性对公共合作的单调促进作用。相反,对于网络种群,需要一个最优的反馈敏感度的中间范围,以最好地促进惩罚者的种群。总体而言,网络结构总体上更有利于惩罚者和进一步的公共合作,因为网络互惠和惩罚者和不惩罚叛逃者的合作者之间的互惠。
2019-10-09 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
A homoclinic route to asymptotic full cooperation in adaptive networks and its failure
我们考虑了自适应网络上合作博弈的演化动力学,其中代理的策略(合作或背叛)反馈到它们的局部交互拓扑上。虽然相互合作是社会的最佳选择,但单方面背叛会产生更高的回报,并破坏合作的演变。虽然没有先验优势给予合作者,一个内在的动力机制,可以导致渐进的充分合作的状态。在有限系统中,这种状态的特征是长时间的强合作被突然发生的主要背叛所打断,这表明现实世界系统中合作的系统性失败可能是一种机制。
2010-09-10 physics.soc-ph
Evolutionary dynamics in repeated optional games
研究重复可选博弈中自愿参与对合作演化的影响,发现自愿参与能显著促进合作,并识别出三类错误鲁棒且占优的策略,其成功依赖于退出效应。
2023-11-16 physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary game dynamics for higher-order interactions
本文构建高阶相互作用下的演化博弈动力学框架,给出不同阶相互作用任意组合时合作受青睐的条件,并揭示高阶作用降低合作阈值且促进大规模系统合作。
2025-01-11 math.DS physics.soc-ph
Effects of inhomogeneous activity of players and noise on cooperation in spatial public goods games
我们研究了在有噪声的情况下的公共物品博弈,考虑了正方形格子上的非均匀活动教学的参与者。结果表明,引入非同质性的教学活动可以显著地促进合作。通过研究噪声对合作行为的影响,我们发现合作者密度$ρ_C$随噪声参数$κ$的变化表现出几种不同的行为:$ρ_C$单调增加(减少)与$κ$ ; $ρ_C$首先增加与$κ$一起(减少),然后减少在达到其最大(最小)值之后单调(增加),这取决于倍增因子$r$的量,取决于系统是均匀的还是非均匀的,以及所采用的更新是同步还是异步。这些结果表明,噪声在合作的演化中起着重要的和非平凡的作用。
2007-11-11 physics.soc-ph
Cooperation in public goods games: stay, but not for too long
在重复的公共物品博弈中,除非存在权变行为,否则合作很难实现。当然,如果合作者之间存在促进积极分类的机制,那么合作者可能会击败背叛者,因为合作者会获得更大的回报。在进化博弈论的背景下,总是合作的个体无法在混合良好的种群中赢得对背叛者的竞争。在这里,我们研究了人口的进化,在重复的公共产品游戏中获得健身和球员有一个固定的概率玩下一轮。因此,在游戏过程中,团队的规模会减小。人口是混合的,只有两种可用的策略:总是合作(ALLC)或总是背叛(ALLD)。通过数值计算和分析近似,我们表明,合作可以出现,如果球员留在玩游戏,但不是太长时间。基本的机制是从强到弱利他主义的过渡之间的相互作用,作为组的大小减少,并存在一个上限的轮数代表有限的时间可用性。
2017-07-31 physics.soc-ph
Evolutionary Games on Networks and Payoff Invariance Under Replicator Dynamics
常用的累积支付方案是不恒定的支付值的移位时,局部应用在度非齐次人口结构。我们提出了一个适当修改的支付方案,我们正式和数值模拟表明,它离开复制动力学不变的仿射变换的游戏支付矩阵。然后,我们的经验表明,使用修改后的支付方案,一个有趣的合作量可以达到三个典型的非合作两人游戏的人口结构,根据图,有一个显着的程度不均匀性,类似于社会中发现的实际图形。这三个博弈是囚徒困境、鹰鸽博弈和猎鹿博弈。这证实了以前的重要观察,在某些条件下,合作可能会出现在这样的网络结构的人口,即使标准的复制动力学混合人口规定的均衡,其中合作是完全不存在的囚徒困境,它是不太普遍的其他两个游戏。
2009-02-09 physics.soc-ph
Dynamic instability of cooperation due to diverse activity patterns in evolutionary social dilemmas
个体可能出于各种原因而放弃参与进化博弈的实例,从缺乏兴趣到风险规避。为了了解这种不同的活动模式的合作的演变的后果,我们研究了一个弱囚徒困境,每个球员的参与是概率,而不是一定的。不参与的玩家得到零收益,并且无法复制。我们表明,不活动引入级联失败的合作,这是特别严重的无标度网络,经常不活动的枢纽。合作者的分数下降是突然的,而紧凑的合作集群的时空重组,从而恢复,需要时间。然而,如果参与者的活动与他们的程度成正比,或者如果交互网络不是强烈的异质性,则合作的整体演化不会受到损害。这是因为不活跃会对低程度叛逃者的能力产生负面影响,因此他们无法利用其固有的进化优势。在级联故障之间,合作者的比例因此高于通常,这最后平衡了由于合作枢纽的间歇性停电而出现的非对称动态不稳定性。
2015-02-26 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.PE
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
Evolutionary dynamics in state-feedback public goods games with peer punishment
本研究在公共品博弈中引入状态反馈机制,通过复制者动力学分析,发现全局和局部反馈能增强合作、缓解困境,且局部反馈在强反馈或高基线因子下实现完全合作,并部分缓解二阶搭便车问题。
2025-04-23 physics.soc-ph
Network reciprocity turns cheap talk into a force for cooperation
该研究构建博弈论模型表明,在结构化群体中非约束性沟通能通过条件型合作者的循环支配机制促进并保护合作,为廉价磋商促进合作提供了进化解释。
2025-07-10 physics.soc-ph q-bio.PE
Post-Disaster Resource Redistribution and Cooperation Evolution Based on Two-Layer Network Evolutionary Games
Northwestern Polytechnical University(西北工业大学);Shaanxi Provincial Key Laboratory of Intelligent Game Theory and Information Processing at Higher Education Institutions(陕西省高校智能博弈与信息处理重点实验室);Nanjing University of Science and Technology(南京理工大学)
本文提出双层网络演化博弈模型,研究灾后资源再分配中激励与惩罚对合作的影响,揭示了激励阈值和结构性惩罚的重要性。
2026-01-29 cs.GT physics.soc-ph
Evolutionary dynamics of cooperation in neutral populations
在达尔文的自然选择面前,合作是一个困难的命题。那些背叛的人比合作者有进化优势,因此合作者应该灭绝。然而,空间结构使合作者能够通过形成同质集群而生存下来,这是网络互惠的标志。在这里,我们超越了这种传统的设置和研究的时空动力学的合作人口的人口。我们使用的囚徒困境游戏的数学模型,并表明,考虑几个人口同时产生迷人的时空动态和斑图形成。即使是最简单的假设,即不同种群之间的策略彼此之间是中性的,也会导致循环优势的自发出现,其中一个种群的背叛者成为另一个种群中合作者的猎物,反之亦然。此外,如果不同群体中的社会互动具有显著不同的背叛诱惑,我们观察到,群体中具有最大诱惑的背叛者违反直觉地消失得最快,而坚持的合作者最终占据了整个可用空间。我们的研究结果表明,考虑到同时存在的不同群体显着扩大了结构化群体的进化动力学的复杂性,它使我们能够理解的稳定性合作的不利条件下,永远无法弥合的网络互惠性。
2017-12-06 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
Metric clusters in evolutionary games on scale-free networks
近年来,结构化群体在社会困境中的合作演化得到了广泛的研究。虽然许多理论研究发现,一个异质的联系网络有利于合作,空间效应的影响,在无标度网络仍然没有得到很好的理解。除了是异质的,真正的接触网络表现出高的平均局部聚类系数,这意味着存在一个潜在的度量空间。在这里,我们表明,在无标度网络的演化动力学自组织成空间模式在底层度量空间。由此产生的度量集群的合作者能够生存在社会困境,因为他们的空间组织屏蔽他们周围的叛逃者,类似于空间选择在欧几里得空间。我们表明,在某些条件下,这些度量集群是更有效的比最连接的节点在维持合作,异质性并不总是有利于-但甚至可以阻碍-在社会困境中的合作。我们的研究结果提供了一个新的视角来理解现实结构种群中进化博弈中合作的出现。
2017-08-02 cond-mat.dis-nn nlin.PS physics.soc-ph
Satisfied-defect, unsatisfied-cooperate: An evolutionary dynamics of cooperation led by aspiration
演化博弈理论已被广泛用于研究社会困境中的合作演化,其中模仿主导的策略更新通常是假设的。然而,最近的行为实验的结果是不兼容的模仿动力学的基础上的预测,铸造怀疑的假设,模仿为主导的更新,并呼吁战略更新的替代机制。理想主导的更新往往被认为是模仿主导的更新的替代方案。虽然更新规则的细节可以对进化结果产生重大影响,并且因此研究了模仿主导的更新中的许多变化,但是,很少有变化存在于愿望主导的更新中。我们引入了一个愿望为主导的更新机制(“满意的缺陷,不满意的合作”),这是心理上直观的,可以产生一个行为比传统的愿望为主导的更新在囚徒困境的游戏。利用解析和数值方法,研究了混合有限种群的随机动力学与无限种群的确定性动力学之间的联系。
2018-12-13 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Eco-evolutionary dynamics of cooperation in the presence of policing
生态学和进化有着内在的联系,研究一个既考虑生态学又考虑进化的数学模型,有望在合作动力学方面获得有见地的发现。在本文中,我们使用的囚徒困境(PD)游戏的基础上,长期的理解基本的社会困境无关的个人之间的合作。我们升级了当代PD游戏,除了传统的合作者和背叛者之外,还包括进化引起的惩罚行为作为第三种竞争策略。在一个种群结构中,生态上可行的自由空间的丰富性往往调节着组成部分的生殖机会。因此,此外,我们认为可用的自由空间作为生态足迹,从而达到一个简单的生态进化模型,它显示出迷人的复杂动态。作为可能的结果,我们报告的合作者和叛逃者的个人优势,以及过多的混合状态,不同的策略共存,其次是保持多样性的社会生态框架。这些状态既可以是稳定的,也可以是振荡的,其中振荡是由合作者、背叛者和惩罚者的不同组合之间的循环优势维持的。我们还观察到一种新的循环优势的合作者,惩罚者,和叛逃者进入共存通过逆Hopf分岔,其次是逆周期加倍路线。
2021-07-15 physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary mixed games in structured populations: Cooperation and the benefits of heterogeneity
传统上,网络上的进化博弈在每次互动中都涉及相同的博弈。在这里,我们从这个假设出发,考虑混合博弈,在每个互动中进行的博弈是从两个不同的博弈中随机抽取的。虽然在混合良好的群体中,两个游戏的随机混合总是等同于平均单个游戏,但在结构化群体中,情况并非总是如此。我们表明,结果实际上是强烈依赖于两个游戏的参数空间中的分离的距离。实际上,这种距离引入了收益异质性,只有当异质性很小时,平均博弈才能得到回报。对于更高层次的异质性的距离平均博弈的增长,这往往涉及到促进合作。所呈现的结果支持了先前的研究,该研究强调了异质性的有利作用,无论其起源如何,并且它们还强调了人口结构在放大合作促进者方面的重要性。
2016-05-20 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
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
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
Wisdom of groups promotes cooperation in evolutionary social dilemmas
是否改变战略不仅取决于每个人的个人成功,也取决于其他人的成功。以此为动机,我们研究了在描述社会困境的游戏中合作的演变,在这种情况下,采取不同策略的倾向既取决于个人适应度,也取决于邻居的策略。无论进化过程是由成对或群体相互作用,我们表明,插入到“群体的智慧”强烈促进合作行为。越是考虑到更广泛的知识,叛逃者的进化就越受到损害。我们解释这一点,揭示了一个动态减速的入侵过程中,通过该接口分离不同的域保持平滑和叛逃者,因此变得无法有效地入侵合作者。这反过来又增强了空间互惠性,并建立了分散的决策,这对解决社会困境非常有益。
2012-08-20 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary Dynamics for Persistent Cooperation in Structured Populations
合作行为的产生和维持是进化生物学和社会科学中的一个有趣的话题。公共物品博弈是研究合作行为的一种范式。在PGG中,所有参与者平均分配总收益。这一特点仍然导致叛逃占主导地位,而不会以倍增系数大幅放大公共利益。人们已经做了很多努力来解释合作策略的演变,包括最近的一个模型,其中只有一部分的总收益是由所有的球员通过引入一个新的战略,称为持久合作共享。一个持久的合作者是一个贡献者,他愿意支付第二个成本来取回自己贡献的剩余部分。在以前的研究中,这个模型是在混合种群的框架下分析的。本文主要讨论格结构种群中的持续合作问题。通过理论分析和数值模拟,揭示了由纯合作者、背叛者和持续合作者组成的结构种群的演化动力学.特别地,在一维格上导出了策略固定概率的近似表达式。通过模拟在一维和正方形格子上展示了策略的稳态相图、频率和空间模式的演变。我们的研究结果是一致的一般观察,至少在大多数情况下,一个结构化的人口促进合作的演变。具体来说,在这里,我们发现,持久的合作者的存在大大抑制了扩散的叛逃者在更宽松的条件下,在结构化的人口相比,在良好的混合人口。
2015-05-19 physics.soc-ph q-bio.PE
Rewarding evolutionary fitness with links between populations promotes cooperation
研究了囚徒困境和公共物品博弈中的合作演化问题,其中最初的参与者属于两个独立的结构种群。在策略进化的同时,当前效用超过阈值的玩家通过外部链接奖励给属于其他种群的玩家。然而,一旦实用程序下降到阈值以下,外部链接就会终止。因此,当前进化适应性的奖励在两个种群之间引入了随时间变化的相互依赖性。我们发现,无论进化博弈和互动结构的细节,健身和奖励的自组织产生了杰出的球员,作为合作行为的强催化剂。然而,也存在关键的效用阈值,超过该阈值,杰出的玩家不再能够渗透。然后,两个群体之间的相互依赖消失了,合作者被迫只依赖传统的网络互惠。因此,我们证明,一个简单的策略独立的奖励形式可能会显着扩大结构化人口的合作范围。在人类社会中,一个人通常是许多不同社交网络的成员,因此在直接社区之外形成联系似乎特别适用。
2014-04-03 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE