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
Leaders should not be conformists in evolutionary social dilemmas
进化博弈论中最常见的假设是，参与者应该采取一种保证最高收益的策略。然而，最近的研究表明，合作的空间选择是加强，如果一个适当的比例的人口选择最常见的，而不是最有利可图的互动范围内的战略。这种一致性可能是由于人类和社会动物的羊群本能或群体行为。在一个异质群体中，个体在程度、集体影响力或其他特征上都有差异，一个悬而未决的问题仍然是谁应该顺从。随机选择顺从者是最简单的选择，但它既不现实，也不是最佳选择。我们表明，无论来源的异质性和游戏参数化，社会上最有利的结果出现，如果群众一致。另一方面，强迫领导者服从会极大地阻碍异质性和协调性之间的建设性相互作用，导致比随机选择服从者更糟糕的进化结果。我们的结论是，领导者必须能够创造一个以下的网络互惠最佳增强一致性。在相反的情况下，当领导者被阉割并被迫跟随时，协调的失败会损害合作的发展。
2016-05-17 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Reentrant phase transitions and defensive alliances in social dilemmas with informed strategies
在竞争环境中了解对手的策略会带来明显的进化优势。但这种信息是昂贵的，被告知的好处不一定抵消额外的成本。在这里，我们介绍了社会困境与知情的战略，我们表明，这引起了两个周期性占主导地位的三胞胎，形成防御性联盟。这两个联盟的稳定性取决于每个三元组中策略的旋转速度。因此，在一个快速旋转的三元组中，一个较弱的策略可以战胜一个单独较强的竞争对手。快速的空间格局有利于一个单一的防御联盟的主导地位，但也使两个防御联盟在参数空间的非常狭窄的区域稳定共存。一个连续的可重入相变揭示了进化社会困境中战略联盟稳定性背后的前所未见的复杂性。
2015-04-30 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
Prisoner's Dilemma: non-trivial results for the lowest temptation level in the Darwinian and Pavlovian evolutionary strategies
最低的诱惑水平（T = 1）被认为是囚徒困境的一个微不足道的情况。在这里，我们表明，这一说法是正确的，只有一个非常特殊的情况下，其中的球员只与一个球员。否则，如果玩家与多于一个玩家交互，则系统呈现针对$T > 1$观察到的相同的可能行为。在稳态下，采用达尔文进化策略时，系统可以到达合作、混沌或缺陷阶段，采用巴甫洛夫进化策略时，系统可以到达合作或准规则阶段。
2009-04-03 physics.comp-ph physics.soc-ph
A network criterion for the success of cooperation in an evolutionary prisoner's dilemma, and a variation on Hamilton's rule
我们表明，在一个复杂的网络上的进化囚徒困境的合作的成功可以预测一个简单的，定量的网络分析，使用平均场参数。该标准被证明是准确的各种网络的度分布范围从定期泊松无标度。网络分析使用一个参数，该参数允许比较具有相似和不同拓扑的网络。此外，我们在这里建立的标准作为一个自然的网络模拟汉密尔顿的经典规则的亲属选择，尽管出现在一个完全不同的背景下。其结果是一个基于网络的利他主义进化规则，与汉密尔顿的遗传规则相似。
2009-08-26 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
Evolutionary prisoner's dilemma games on the network with punishment and opportunistic partner switching
惩罚和合作伙伴转换是两种支持合作进化的机制。对人类行为的观察表明，采用惩罚的程度取决于替代机制的使用，包括伴侣转换。在这项研究中，我们研究了在网络上进行的进化囚徒困境游戏中惩罚和伙伴转换的综合效应。在该模型中，智能体位于网络上，参与带有惩罚的囚徒困境博弈。此外，他们还可以伺机更换互动伙伴，以提高他们的收益。我们的蒙特卡罗模拟表明，当伙伴切换频率较低时，需要大量的惩罚者来抑制叛逃者。相反，当合作伙伴转换频率高时，无论惩罚的强度如何，合作都是最丰富的策略。有趣的是，合作者之所以大量出现，并不是因为他们避免了惩罚的成本，也不是因为他们在每场比赛中获得了更大的平均收益，而是因为他们有更多的机会被背叛者称为角色代理人。我们的研究结果表明，社会关系的流动性有深远的影响，在保持合作所采取的战略。
2018-04-25 physics.soc-ph q-bio.PE
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
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
Collective influence in evolutionary social dilemmas
当进化博弈在结构化种群中进行竞争时，网络中每个参与者的程度起着重要的作用。如果存在的话，枢纽往往以显著的方式决定人口的命运。然而，最近基于随机网络中的最优渗流的研究表明，在复杂网络中，度既不是唯一的，也不是最好的预测因素。低度节点也可能是最佳的影响者，如果他们分层链接到枢纽。考虑到这一点，我们得出了复杂网络中集体影响的形式主义，正如我们在这里所展示的，这对社会困境的有利解决具有深远的影响。特别是，存在一个最佳的层次深度的集体影响力，我们用它来描述球员的潜力，通过他们的战略，这取决于社会困境的强度的决心。有趣的是，对应于基线深度零的度只有在背叛的诱惑很小的时候才是最优的。我们的研究表明，进化的成功故事与传播过程有关，传播过程植根于超越当地社区的有利的等级结构。
2016-04-14 cond-mat.stat-mech cs.GT physics.soc-ph
Cooperation enhanced by the difference between interaction and learning neighborhoods for evolutionary spatial prisoner's dilemma games
我们研究一个进化的囚徒困境游戏与两层图，其中下层是物理基础设施上的相互作用正在发生和上层代表的战略采用（学习）机制的连接。通过蒙特卡罗模拟和扩展的对近似方法，该系统进行了研究。我们考虑在固定的相互作用图的稳态合作者的平均密度，同时改变学习图中的边的数量。根据蒙特卡罗模拟，当学习边缘的数量增加时，以类似于相干共振的行为的方式实质上修改合作。分析结果再现了这种行为。
2007-11-11 physics.soc-ph
Evolutionary Prisoner's Dilemma on heterogeneous Newman-Watts small-world network
我们关注社交网络的异质性及其对普遍合作和持续合作者的出现所起的作用。社交网络代表了每一轮游戏中玩家与他们的遭遇之间的互动关系。研究了Watts-Strogatz小世界网络的一个变体上的进化囚徒困境博弈，该网络的异质性可以通过参数来调节。研究发现，对于不同的背叛诱惑，最优合作水平存在于一定的中间拓扑异质性。此外，无论是最异质的情况还是最同质的情况，都不会有利于合作者。在度序列的中等异质性下，合作者可以抵抗背叛者的入侵，因为背叛的诱惑很大。
2007-01-29 math.DS physics.soc-ph
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
Phase diagrams for three-strategy evolutionary prisoner's dilemma games on regular graphs
研究了局中人位于正方形格子和随机正则图上的进化囚徒困境博弈，每个局中人有四个邻居。参与者遵循三种策略之一：针锋相对、无条件合作和背叛。简化的支付矩阵由两个参数表征：$b$选择背叛的诱惑和$c$减少针锋相对收益的检查成本。在固定的噪声水平下，通过两两比较来控制来自其中一个邻居的策略模仿。使用蒙特卡罗模拟和扩展版本的对近似，我们已经评估了$b-c$相图表明丰富的相变之间的平稳共存，吸收和振荡状态，包括连续和不连续的相变。通过合理的成本，针锋相对的策略，防止灭绝的合作者在整个跨度的$b$值确定的囚徒困境游戏，无论互动图结构。我们还表明，该系统可以表现出一个重复的连续的振荡和稳定状态时，改变一个单一的回报值，这突出了显着的敏感性周期性相互作用的参数，定义优势的强度。
2009-10-21 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Influence of initial distributions on robust cooperation in evolutionary Prisoner's Dilemma
研究了无标度网络上不同初始分布的演化囚徒困境博弈。我们考虑三种类型的初始分布的合作者和叛逃者：最初随机分布与不同频率的叛逃者;有意组织与叛逃者最初占据最连接的节点与不同分数的叛逃者;有意分配合作者占据最连接的节点与不同比例的叛逃者在开始。结果表明，合作者和背叛者的初始配置可以影响合作的平稳水平和合作的演化速度。在初始分布的三种情况下，代表个体合作者的连接度最高的顶点的组织能够表现出最强的合作能力，并推动进化过程最快地收敛到高稳定的合作状态。否则，我们确定了临界初始频率的叛逃者以上的灭绝的合作者发生各自的初始分布，并发现网络环路和集群的合作者的存在下，可以有利于合作的出现。
2007-01-29 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
Evolutionary prisoner's dilemma game with dynamic preferential selection
我们研究了一个发生在二维无序正方形格子上的改进的囚徒困境博弈。玩家是纯粹的战略家，可以与他们的近邻合作或叛逃。在每一代中，每个参与者都通过遵循相邻策略之一来更新其策略，其概率取决于收益差异。邻居选择遵循动态优先规则，即，在前几轮中，焦点参与者越频繁地采用邻居的策略，它在随后的几轮中被选择参考的概率就越大。结果表明，这种简单的选择机制大大促进了合作。通过对参与者影响权重分布、持续性和关联函数的研究，给出了相应的分析。
2007-01-08 physics.soc-ph
Roles of mutation rate and co-existence of multiple strategy updating rules in evolutionary prisoner's dilemma games
合作的出现和维持引起了学术界的浓厚兴趣，并在进化博弈论的框架内进行了分析。创新的作用是将新的策略引入种群，这是进化博弈论中研究相对较少的一个方面。在这里，我们调查的两个来源的创新-突变和异构更新规则的影响。这些机制允许代理人采取不依赖于模仿其他个体的策略。该模型引入-除了典型的模仿为基础的战略更新-基于愿望的更新，代理商切换他们的策略，仅指自己的策略的性能;突变也引入了新的策略到人口。我们的模拟结果表明，引入的愿望为基础的规则到人口的模仿者导致恶化的合作。此外，变异，结合异构的更新规则，也减少了合作者。当很大一部分人口是模仿者而不是采用基于愿望的更新时，这种现象就很突出。然而，高突变率，结合低的愿望水平，具有积极的非线性效应，和一个异质性的人口实现了更高水平的合作比同质人口的加权平均。我们的研究结果证明了创新在合作发展中的深远作用。
2019-07-27 physics.soc-ph q-bio.PE
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
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
Core-Periphery Segregation in Evolving Prisoner's Dilemma Networks
密集的合作网络是繁荣社会的社会资本的基本要素。这些网络使个人能够通过增强信任来克服集体行动的困境。在许多生物和社会环境中，网络结构随着代理人退出关系并建立新关系而内源性地进化。然而，演化动力学导致密集合作网络自组织的过程还没有被探索。我们的大群体囚徒困境实验与退出和合作伙伴的选择选项表明，合作者和叛逃者的核心-外围隔离驱动的合作出现。合作者的"以达换得"和背叛者的"漂泊"策略导致了一个高度不对称的核心与边缘结构。合作者彼此紧密联系，成功地孤立了背叛者，并获得了比背叛者更大的回报。我们的拓扑特征的不断发展的网络的分析阐明了社会资本是如何产生的。
2012-12-09 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Selection of dynamical rules in spatial Prisoner's Dilemma games
我们研究共同进化的囚徒困境游戏，每个玩家都可以模仿的策略和模仿规则，从一个随机选择的邻居的概率依赖于支付差异时，玩家的收入是从游戏中收集的邻居。处于二维格点上的局中人遵循无条件合作或背叛，并使用参数描述的个体策略采纳规则。如果系统是从一个随机的初始状态开始，那么目前的协同进化规则驱动系统的状态，只有一个进化规则仍然活着，即使在共存的合作和缺陷的行为。最后的规则是有关的最佳提供最高水平的合作和影响的拓扑结构的连接。
2009-11-03 physics.soc-ph
Stochastic win-stay-lose-shift strategy with dynamic aspirations in evolutionary social dilemmas
在经济充裕的时候，人们的期望会上升，就像在危机时期，人们的期望会下降一样。这在数学上可以被描述为一种具有动态愿望水平的赢-留-输-转移策略，其中个人渴望与他们的平均邻居一样富有。在这里，我们研究这个模型在进化的社会困境的领域的正方形格子和无标度网络。通过主方程和蒙特卡罗模拟，我们发现在整个相图中，合作者与背叛者共存，即使在高诱惑下也是如此。我们研究了导致合作行为惊人持久性的微观机制，发现合作通过二阶邻居传播，而不是通过基于模仿的模型中占主导地位的网络互惠性传播。对于正方形晶格的主方程可以解决解析的费米函数的大温度限制，而对于其他情况下，所产生的微分方程必须数值求解。无论哪种方式，我们发现良好的定性协议与蒙特卡罗模拟的结果。我们的分析还表明，进化结果在很大程度上独立于网络拓扑结构，包括被认为是支付决定的格子，这进一步证实了微观动力学的局部特征的邻居的数量。与通常由于网络互易性而出现的大规模空间模式不同，这里的局部棋盘状模式几乎不受相互作用网络的宏观属性差异的影响。
2016-10-01 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Evolving learning rules and emergence of cooperation in spatial Prisoner's Dilemma
在进化的囚徒困境博弈中，各智能体之间按照一定的微观动力学规则进行博弈，并在每一代中不断更新策略。在其空间版本中，智能体不与每个其他智能体一起玩，而是只与他们的邻居互动，从而模仿定义谁与谁互动的社交或联系网络的存在。在这项工作中，我们探索进化，空间PD系统组成的两种类型的代理，每一个有一定的更新（繁殖，学习）规则。我们调查了两种不同的情况：在第一种情况下，更新规则保持固定的整个系统的演变;在第二种情况下，代理更新策略和更新规则在每一代。我们表明，在一个良好的混合人口的进化结果总是完全背叛。随后，我们重点讨论了接触网络上最近邻交互的双策略竞争和策略的同步更新。我们的研究结果表明，对于一个重要的范围内的参数的游戏，系统的最终状态是在很大程度上不同于所产生的通常设置的一个单一的，固定的动力学规则。此外，如果更新规则是固定的或随着策略的变化而变化，结果也是非常不同的。在这些方面，我们研究了代表性的更新规则，发现其中一些可能会消失，而另一些则占上风。我们描述了新的和丰富的各种最终结果，从这种共同的演化动力学。我们包括其他社区和异步更新的例子，证实了我们的结论的鲁棒性。我们的研究结果铺平了道路，通过博弈论与一组首选的更新规则的社会互动建模的进化原理。
2009-03-08 physics.soc-ph q-bio.PE
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
Prisoner's Dilemma in One-Dimensional Cellular Automata: Visualization of Evolutionary Patterns
空间囚徒困境是一个原型模型，显示了在竞争激烈的环境中合作的出现。它考虑的是在格点上的参与人在与其他z参与人进行囚徒困境博弈时，可以合作也可以背叛。该模型提供了丰富的相图。在这里，我们考虑一维元胞自动机的细胞中的参与者。每个玩家与其他z玩家互动。这种几何形状允许我们以一种简单的方式改变邻居的数量，范围从1到晶格大小，包括自相互作用。这种方法有多个优点。它是简单的数值实现，我们能够检索到所有以前的结果中发现先前考虑的格子，具有更快的收敛到固定值。更值得注意的是，它允许我们跟踪自动机中每个参与者的时空演化。从而形成有趣的模式。这些模式允许解释的合作/背叛集群作为粒子，可以吸收和相互碰撞。所提出的方法代表了一个新的范式来研究空间囚徒困境中合作的出现和维持。
2007-09-18 physics.comp-ph 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
Coexistence of fraternity and egoism for spatial social dilemmas
我们研究了一个进化博弈，在空间上安排的参与者可以选择两种策略之一（命名为合作和背叛的社会困境）时，与他们的邻居。除了在本模型中应用通常的策略外，参与者还具有代表利己主义或兄弟行为的两个极端个人特征之一。在进化过程中，每个玩家都可以通过近视更新过程修改自己的策略和/或个人特征，以提高她的效用。数值模拟和稳定性分析的结果总结在相图中表示一个大规模的空间有序分布的策略和个人特征时，改变支付参数。在大多数情况下，只有两个可能的选项占上风，并可能形成亚晶格有序的空间结构。兄弟的态度的进化优势表现在大范围的回报参数，包括区域的囚徒困境，利己主义的叛逃者和兄弟的合作者形成一个角色分离的棋盘状图案。
2013-01-02 physics.soc-ph q-bio.PE
The edge of neutral evolution in social dilemmas
动物社会和人类社会的运作从根本上依赖于合作。然而，背叛往往有利于自私的个人，社会困境出现。个体适应性的选择，通常是进化的基本驱动力，会迅速淘汰合作者。然而，进化也受到波动的支配，这些波动可能比适应性差异更重要，并且可以使进化有效地中性化。在这里，我们调查的影响，选择与波动的社会困境。通过研究合作者和背叛者的平均灭绝时间，一个对波动敏感的变量，我们能够识别和量化一个新兴的“中性进化的边缘”，描绘了中性和达尔文进化的制度。我们的研究结果表明，合作显着保持在中立的制度。相反，演化博弈论的经典预测，即背叛者击败合作者，在达尔文的制度中得到了恢复。我们的研究表明，波动可以提供一种令人惊讶的简单方法来部分解决社会困境。我们的方法一般适用于估计随机漂移在演化动力学中的作用。
2009-09-26 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Note: Evolutionary Game Theory Focus Informational Health: The Cocktail Party Effect Through Werewolfgame under Incomplete Information and ESS Search Method Using Expected Gains of Repeated Dilemmas
Rikkyo University（立教大学）
本文在非完美信息博弈框架下，利用复制者方程和收益矩阵建模分析鸡尾酒会效应与假新闻污染风险对狼人游戏中ESS形成的影响，为信息真实性问题提供理论见解。
2024-04-19 cs.AI physics.soc-ph
Explosive cooperation in social dilemmas on higher-order networks
本文提出将成对社会困境扩展到高阶超图的通用框架，发现高阶博弈达到临界数量会引发爆发性合作转变，并揭示合作者初始临界质量的必要性。
2023-03-20 cs.GT cs.SI math.DS
Opportunistic Migration in Spatial Evolutionary Games
我们研究进化游戏中的空间稀释的网格环境中，代理战略互动本地，但也可以机会主义地移动到其他位置在一个给定的迁移半径。使用模仿的最佳规则的战略修订，它表明，合作可能会发展，并在囚徒困境的游戏空间中的几个迁移距离是稳定的，但只有小游戏的互动半径，而雄鹿狩猎类的游戏成为完全合作。我们还表明，只有少数的试验是需要合作的发展，即搜索成本不是一个问题。当使用随机费米策略更新协议时，尽管存在机会主义迁移，但如果选择强度很高，合作就不能在囚徒困境中进化。然而，当模仿变得更加随机，完全或部分合作的状态达到在所有的游戏测试的所有迁移距离和短到中间的相互作用半径。
2013-09-20 physics.soc-ph q-bio.PE
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
Selfishness, fraternity, and other-regarding preference in spatial evolutionary games
空间进化博弈研究近视球员的回报兴趣，作为一个个人性格，是从自私到其他有关的偏好，通过博爱。参与者位于一个正方形格子上，并与他们最近的邻居进行对称的两人两策略（称为合作和背叛）游戏。在进化的基本步骤中，随机选择的参与者修改其策略，以最大化由自己和合作参与者的收入组成的具有权重因子$1-Q$和Q的随机效用函数。这些模型的研究范围广泛的回报参数，使用蒙特卡罗模拟的噪声策略更新和空间稳定性分析在低噪声限制。对于兄弟玩家（$Q=1/2$），系统在低噪声限制下以一种为整个社会提供最佳回报的方式演化为有序的策略安排。代表“公地悲剧”的叛逃者的主导地位在囚徒困境和自私玩家的猎鹿游戏（Q=0）区域内被发现。由于有效效用函数的对称性，即使Q=1，系统也表现出类似的行为，这可以解释为“情人困境”。
2011-03-22 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Biased imitation in coupled evolutionary games in interdependent networks
我们探讨两个游戏的进化动力学-囚徒困境和雪堆游戏-发挥不同的网络（层）的相互依存的网络。在这些网络中，相互对立的个体之间的模仿和互动是通过相互联系建立起来的。我们探讨了一个更新规则，其中修订的战略是一个有偏见的模仿过程：个人模仿邻居从同一层的概率p，和邻居从第二层的互补概率1 -p。我们证明，一个小的减少p从p = 1（这对应于禁止层之间的战略转移）是足以促进合作的囚徒困境子群。另一方面，这不利于雪堆游戏亚群的合作。我们提供了广泛的计算机模拟的情况下，层建模为定期随机网络的结果，并支持这项研究的分析结果耦合良好的混合人口。
2014-03-22 physics.soc-ph q-bio.PE
Costly hide and seek pays: Unexpected consequences of deceit in a social dilemma
在人类和动物社会中，故意欺骗以获得优势是司空见惯的。在社会困境中，一个人可能只会假装是合作者来寻求他人的合作，而实际上他是叛逃者。以此为动机，我们研究了进化囚徒困境博弈的一个简单变体，它包含欺骗性的背叛者和有条件的合作者，揭开了这种两面派行为的面纱。背叛者能够以个人为代价隐藏自己的真实意图，而有条件的合作者则可能成功地识别出背叛者并采取相应的行动。通过关注结构化群体的进化结果，我们观察到了一些意想不到的和违反直觉的现象。我们发现，欺骗行为可能会更好，如果它是昂贵的，并确定叛逃者的成功率较高，不一定有利于合作行为。这些结果的根源在于循环优势和空间模式的自发出现，这些模式引起了迷人的相变，这反过来又揭示了欺骗进化背后隐藏的复杂性。
2014-10-07 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.PE
Coevolution of strategies and update rules in the Prisoner's Dilemma game on complex networks
在这项工作中，我们研究了一个弱的囚徒困境游戏，其中的策略和更新规则都受到进化压力。代理之间的相互作用是由复杂的拓扑结构，我们认为同质和异构的情况。我们考虑确定性和随机更新规则的策略，这反过来可能会考虑单个链接或完整的上下文时，选择代理复制。我们的研究结果表明，共同进化的过程中保留异构网络作为一个合适的框架出现的合作。此外，在这些网络上，更新规则导致更大的分数，我们称之为复制动力学，是在共同进化过程中选择的。在同构网络上，我们观察到，即使复制动力学再次被证明是选定的更新规则，合作水平是大于一个固定的更新规则框架。我们的结论是，对于各种拓扑结构的动态coevolves与战略的事实，导致在一般情况下，更多的合作弱囚徒困境游戏。
2010-11-06 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Learning dynamics explains human behavior in Prisoner's Dilemma on networks
合作行为是人类社会的基础，但它的进化起源仍然是一个关键的未解之谜。而互惠性或有条件的合作是最突出的机制之一，提出来解释合作的出现在社会困境，最近的实验结果网络囚徒困境游戏表明，有条件的合作也取决于以前的行动的球员-即在“心情”的球员目前。粗略地说，大多数人在过去的合作中表现为有条件的合作者，而如果他们没有合作，他们则很有可能忽略上下文并搭便车。然而，这种行为的最终起源本身就是一个谜。在这里，我们的目标是专门提供一个进化的解释穆迪有条件的合作。为此，我们对玩家行为特征的不同进化动态进行了广泛的分析-从基于收益比较的博弈论中使用的标准过程到包括非经济或社会因素的其他过程。我们的研究结果表明，只有建立在强化学习基础上的动态才能产生进化稳定的穆迪条件合作，并最终重现实验中观察到的人类行为。
2014-01-28 cs.GT 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
Selfish punishment with avoiding mechanism can alleviate both first-order and second-order social dilemma
惩罚，特别是自私的惩罚，最近被认为是维持甚至加强无关个体之间合作的有力促进者。然而，在没有其他关键机制的情况下，一阶社会困境和二阶社会困境仍然是生物学和社会科学中两个持久的难题，即使有惩罚的存在。在本研究中，我们研究了一个具有回避机制的空间进化四策略囚徒困境博弈模型，其中四种策略分别是合作、背叛、利他和自私惩罚。通过引入策略的低水平随机变异，证明了带有回避机制的自私惩罚的存在可以缓解不同参数化下的两种社会困境。此外，我们提出了一种扩展的对近似方法，其解可以从本质上估计四种策略的动力学行为和最终的进化频率。最后，考虑到该模型与经典Lotka-Volterra系统的相似性，我们引入了基于空间复制子动力学的交互网络和转换后的支付矩阵来定性刻画涌现共存策略阶段，并通过大量仿真验证了其有效性.
2014-08-12 physics.soc-ph
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
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
A novel route to cyclic dominance in voluntary social dilemmas
合作是现代人类社会的支柱，因此了解成功的合作维持机制如何运作是一个优先事项。循环优势是一种非传递的设置，包括至少三种策略，其中第一种策略推翻第二种策略，第二种策略推翻第三种策略，第三种策略反过来又推翻第一种策略，已知它可以维持生物多样性，驱动细菌菌株之间的竞争，并在社会困境中保持合作。在这里，我们提出了一个新的路线，以循环的优势，在自愿的社会困境中，通过添加到传统的合作者，叛逃者和孤独者，第四种球员类型，风险厌恶对冲者，谁制定针锋相对支付对冲成本，以避免被利用。当这一成本足够小时，合作者、背叛者和套期保值者就进入了一个循环优势的循环，即使在最不利的条件下也能保持合作。相反，当套期保值成本很大时，套期保值者就会消失，从而恢复到传统的合作者、背叛者和孤独者的相互作用。在对冲成本的过渡区域，复杂的进化动态环境，促使两个，三个或四个竞争策略之间的状态转换。因此，我们的研究结果表明，自愿参与，但通过循环优势的持续合作的途径之一。
2020-02-12 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Resolving social dilemmas on evolving random networks
我们发现，随机交互网络的策略独立适应可以诱导强大的机制，从红皇后到群体选择，促进进化社会困境中的合作。这两种机制自发地出现，作为动态过程，由于删除和添加的链接，这是执行每当玩家采取新的策略和一定数量的游戏迭代后，分别。合作促进的效力，以及负责它的机制，从而可以通过一个单一的参数确定链接添加的频率进行调整。因此，我们表明，共同进化的随机网络可能会引发一个适当的机制，为每个社会困境，这样的合作，即使在非常不利的条件下盛行。
2009-10-10 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
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
Spatial Pattern Formation in Eco-Evolutionary Games with Environment-Driven Motion
本文通过带环境反馈的演化博弈偏微分方程模型，发现环境驱动的定向运动虽能形成局部高质量环境格局，却可能降低种群整体收益与环境质量，从而产生空间社会困境。
2025-02-10 nlin.PS physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary dynamics, intrinsic noise and cycles of co-operation
我们使用分析技术的基础上扩大逆系统的大小，研究随机演化动力学的有限人口的球员相互作用在一个重复的囚徒困境游戏。我们表明，人口噪声放大的机制，可以引起相干振荡的参数制度，确定性的描述收敛到固定点与复杂的特征值。这些准周期之间的合作和背叛以前已经观察到在计算机模拟，在这里，我们提供了一个系统和全面的分析表征其属性。我们能够预测它们的功率谱作为突变率和其他模型参数的函数，并比较不同类型的潜在微观动力学引起的周期的相对大小。我们还扩展了我们的分析，以迭代囚徒困境游戏的赢留输转移策略，适当的情况下，球员受到颤抖的手类型的错误。
2010-06-04 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution Reinforces Cooperation with the Emergence of Self-Recognition Mechanisms: an empirical study of the Moran process for the iterated Prisoner's dilemma
我们提出的见解和经验的结果，从一个广泛的数值研究的进化动力学的迭代囚徒困境。固定概率莫兰过程中获得的所有对164个不同的策略，包括经典，如TitForTat，零决定因素的战略，和许多更复杂的战略。具有长记忆和复杂行为的玩家在两个玩家的情况下表现得比许多策略都好。此外，我们介绍了几种策略训练的进化算法在莫兰过程中脱颖而出。这些策略是优秀的入侵者和入侵抵抗者，在某些情况下，它们会自然地进化出握手机制来抵抗入侵。最好的入侵者是那些被训练来最大化总收益的人，而最好的抵抗者则会调用握手机制。这表明，虽然最大化个人收益可以通过入侵导致合作的进化，但收益最大化策略相对较弱的入侵抵抗力并不像采用握手机制的策略那样进化稳定。
2017-08-10 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
Statistical Physics of the Spatial Prisoner's Dilemma with Memory-Aware Agents
我们引入了一个分析模型来研究空间游戏中的均衡演化，具有“记忆感知”的代理，即，随着时间的推移，他们的收益会不断累积。特别是，我们把我们的注意力集中在空间囚徒困境，因为它构成了一个典型的例子，一个游戏的纳什均衡是叛逃。以前的研究表明，在适当的条件下，在进化的囚徒困境中，有可能达到合作的均衡。值得注意的是，像运动这样的机制似乎可以引导种群变得合作。在所提出的模型中，我们将代理映射到气体粒子，以便在改变系统温度时，它们随机移动。在这样做的时候，我们能够确定温度和人口的最终均衡之间的关系，解释了当考虑能够随着时间的推移增加收益的代理时，如何可能打破空间囚徒困境中的经典纳什均衡。此外，我们引入了一种形式主义来研究这些动力学中的有序-无序相变。因此，我们强调，所提出的模型可以解释分析如何人口，其相互作用的基础上的囚徒困境，可以达到一个平衡，远离预期的，也打开了定义进化博弈论和统计物理之间的直接联系的方式。
2016-01-07 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Role-separating ordering in social dilemmas controlled by topological frustration
“三个人是一群人”是一句古老的谚语，它既适用于社会交往，也适用于统计物理模型中令人沮丧的配置。因此，三角形内的社会关系值得特别注意。有了这个动机，我们探讨了拓扑挫折的影响，在三角形格子上的雪堆游戏的进化动力学。这种拓扑结构提供了一种不可调和的挫折感，它防止了竞争策略的反协调，而这是游戏最佳结果所必需的。通过使用不同的策略更新协议，我们观察到复杂的空间模式依赖于回报值，这让人想起一个蜂窝状的组织，这有助于尽量减少拓扑挫折的负面后果。我们涉及到这些模式的出现的演化过程的微观动力学，无论是通过平均场近似和蒙特卡罗模拟。为了比较，我们也考虑了正方形格子上的相同的演化动力学，其中当然没有拓扑挫折。然而，随着三角形格子对角连接的删除，我们可以逐渐弥合与正方形格子的差距。有趣的是，在这种情况下，系统中的合作水平是拓扑挫折水平的直接指标，从而提供了一种确定任意交互网络中挫折水平的方法。
2017-02-27 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Myopic Best Response as a Double-Edged Mechanism in Networked Social Dilemmas with Individual Solutions
Tokyo Metropolitan University（东京都立大学）
本文研究短视最佳反应动力学在含个体解决方案的三策略社会困境中的作用，发现个体解决方案可促进或阻碍合作，取决于邻居规模和合作收益。
2026-03-18 physics.soc-ph
Dynamic Phase Transition in Prisoner's Dilemma on a Lattice with Stochastic Modifications
我们提出了一个详细的研究囚犯的困境游戏的随机修改的二维格，在存在的进化动力学。由于规则的本质，在囚徒困境中，合作者有欺骗的动机和被欺骗的恐惧，甚至在不受进化动力学支配的情况下也可能欺骗。我们考虑两个变量。在任何一种情况下，代理都模仿邻居中最成功的代理在前一个时间步中的动作（合作或背叛）。除此之外，在第一个变体中，合作者的分数p在每个时间步自发地将其策略改变为纯叛逃者。在第二种变体中，没有纯粹的合作者。所有合作者在每个时间步都以概率p背叛。在这两种情况下，系统切换从共存状态到一个所有的defector状态为更高的值的p。我们表明，这些状态之间的过渡明确属于定向渗透普适类在2 + 1维。我们还研究了局部持续性，持续性指数高于以往的研究，强调了它们对动力学细节的依赖
2010-02-11 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
