Evolutionary stable strategies in networked games: the influence of topology
演化博弈论是用来模拟竞争策略在玩家群体中的演化。策略的进化稳定性是一种动态平衡，在这种平衡中，任何竞争的突变策略都会从种群中被消灭。如果一个策略是弱进化稳定的，那么竞争策略可能会在网络中生存下来。了解影响战略进化稳定性的网络相关因素，对于在现实战略决策环境中准确预测战略行为至关重要。在这项工作中，我们评估网络拓扑结构的进化稳定性的战略。我们专注于两个著名的策略，称为零决定性策略和巴甫洛夫策略。零决定性策略在一个混合的参与者群体中被证明是进化上不稳定的。我们发现，零决定性策略可能会生存，甚至可能在通过非同质网络连接的玩家群体中占据主导地位。我们引入“拓扑稳定性”的概念来表示这种现象。我们认为，不仅是网络拓扑结构，而且应用的进化过程和初始分布的战略是关键的，在确定战略的进化稳定性。此外，我们观察到拓扑稳定性也会影响其他著名的策略，如一般的合作者策略和合作者策略。我们的观察结果表明，由于拓扑稳定性的战略的进化稳定性的变化可能是更普遍的战略进化的社会背景下，相比生物背景。
2015-03-21 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
Stochastic dynamics of three competing clones: Conditions and times for invasion, coexistence and fixation
在大的克隆种群中，几个克隆通常会竞争，这导致复杂的进化和生态动态：实验表明连续的选择性扫描有利的突变以及长期共存的多个克隆株。几个竞争菌株共存或固定的机制很少被研究。共存的条件主要由种群和群落生态学研究，而入侵和固定的速率主要由群体遗传学研究。为了提供一个全球性的理解，在大型克隆种群中观察到的动态的复杂性，我们开发了一个随机模型，三个克隆竞争。竞争相互作用可以是不传递的，我们假设菌株通过突变或罕见的移民进入种群。我们首先描述所有可能的最终状态的人口，包括稳定共存的两个或三个菌株，或固定的一个单一的菌株。其次，我们估计了一个有利的突变体（或移民）进入人口在一个单一的拷贝的入侵和固定时间。我们表明，入侵和固定可以更慢或更快时，考虑复杂的竞争相互作用。第三，我们探索参数空间假设先验分布的繁殖，死亡和竞争率，我们估计可能的动态的可能性。我们表明，当突变可以影响竞争的相互作用，即使是轻微的，稳定的共存是可能的。我们讨论了我们的研究结果的背景下，大型克隆种群的演化动力学。
2019-03-28 q-bio.PE
Effects of sampling interaction partners and competitors in evolutionary games
互动合作伙伴的采样往往取决于隐含的建模假设，但在进化游戏的动态有显着的影响。一个特别重要的方面是竞争对手是否也会相互影响。种群结构自然会影响抽样，因此在对混合种群中的复制因子动态的微观解释中，竞争个体不会相互作用，但在结构化种群中会相互作用。在社会困境中，与竞争者的互动总是抑制合作，而结构化种群中有限的本地互动通过集群形成减少剥削来支持合作。人口结构对合作的这些对抗性影响影响了解释，结论取决于比较的细节。例如，在Snowdrift游戏中，与复制者动态相比，空间结构可能会抑制合作。然而，修改复制动力学，包括竞争对手之间的相互作用降低了合作者的均衡频率，这改变了结论和空间总是有益的，就像在囚徒困境。这些结论证实了随机匹配模型，模仿人口结构，但随机重新洗牌的个人，以抑制空间相关性的比较。最后，竞争个体之间有无相互作用的动态差异是空间莫兰过程中死亡-出生和出生-死亡更新之间差异的基础：死亡-出生支持合作，因为竞争者倾向于不相互作用，而他们倾向于进行出生-死亡更新，因此合作者提供直接支持竞争者对自己不利。
2018-11-18 q-bio.PE
Mobility-Dependent Selection of Competing Strategy Associations
标准的种群动力学模型关注的是竞争物种之间的相互作用、生存和灭绝。然而，真正的生态系统的特征是大量的物种（或策略，用演化博弈论的术语来说）形成错综复杂的相互作用网络。研究某些策略而不是单个策略之间的关联，可能有助于描述随后的动态。在这里，我们展示了这样一个更高层次的描述如何能够产生富有成效的洞察力。从不同的大肠杆菌菌株出发，我们研究了一个包含三个策略循环和两个策略的中性联盟的四策略系统。我们发现，随机的，空间模型表现出一个流动性依赖的选择，无论是三个战略周期或中性对。我们分析这个有趣的现象数值和分析。
2014-01-08 q-bio.PE
Observation delays can bias inference of selective advantage in evolutionary competition
Faculty of Mathematics, Physics, and Informatics（数学、物理与信息学院）；Comenius University（布拉迪斯拉发康斯坦丁尼乌斯大学）
本文以英国SARS-CoV-2变异株替代为实证，通过两类型模型研究发现，观测延迟会偏倚非线性进化竞争中logit斜率推断的相对生长优势，需将其纳入考量。
2026-09-01 math.DS q-bio.PE
Finite size effects and symmetry breaking in the evolution of networks of competing Boolean nodes
分析了有限网络规模对布尔网络演化动力学的影响。在所考虑的模型中，布尔网络通过节点之间的竞争来进化，这种竞争惩罚了那些占多数的节点。研究发现，有限规模网络的演化方式与无限大网络的演化方式完全不同。无限大网络的演化动力学的对称性，选择渠化布尔函数是打破了有限规模的网络的演化动力学。在有限大小的网络中，对于输出与大多数输入值相反的值的输入反相布尔函数有额外的选择。这些结果显示，通过实证研究的模型，计算不同的可能的布尔函数的发生频率。发现函数类以相同的频率出现。这些类依赖于演化动力学的对称性，并对应于相关对称群的轨道。经验结果匹配的分析结果，确定利用波利亚定理，在有限大小和无限大的网络中的预期轨道的数量。演化动力学中对称性破缺的原因被认为是由于有限大小的网络中的节点需要不同的行为，以便合作，使系统共同表现得尽可能好。研究结果表明，有限尺寸效应和对称性对于理解现实世界复杂网络的进化都很重要，包括遗传调控网络。
2007-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.AO
Growth or Reproduction: Emergence of an Evolutionary Optimal Strategy
现代生态学重新强调了对原始“适者生存主题”的定量理解的必要性，该主题基于对生命进化特征的竞争性进化策略之间的复杂权衡的分析。这是理解在有限资源的无所不在的约束下物种共存和生态系统多样性〈动〉性<动>的关键。在这项工作中，我们提出了一个基于代理的模型复制一个社区的相互作用的个人，例如在森林中的植物，在那里所有的竞争相同的有限数量的资源和每个竞争对手的特点是由一个特定的生长繁殖策略。我们发现，这样的演化动力学驱动系统走向一个稳定的状态，其特征在于紧急的最优策略，这反过来又取决于可用资源的生态系统可以依赖的数量。我们发现，个人使用的资源份额是幂律分布的指数直接相关的最优策略。该模型可以进一步推广到社会和经济相互作用系统动力学中的最优策略。
2013-06-25 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.PE
Spontaneous genetic clustering in populations of competing organisms
我们介绍并分析了一个基于个体的进化模型，在这个模型中，一群遗传多样性的生物相互竞争有限的资源。通过理论分析和随机模拟，我们表明，该模型表现出模式形成的不稳定性，这是高度放大的人口噪声的影响，导致自发形成的基因型集群。这一机制支持了随机性在物种的形成和凝聚中起核心作用的论点。
2012-11-01 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.PE
The σlaw of evolutionary dynamics in community-structured populations
有限种群中的进化博弈动力学为理解频率依赖适应度的性状选择提供了一个新的框架。最近，演化动力学的一个简单但基本的定律，我们称之为σ定律，描述了如何确定两个竞争策略之间的选择：在大多数具有两个策略A和B的进化过程中，当且仅当σR + S > T + σP时，在弱选择中策略A优于B。这种关系适用于各种各样的结构化群体的突变率和弱选择在一定的假设。在本文中，我们提出了一个基于社区结构的人口的游戏模型，并重新审视这一法律下的莫兰过程。用有效逗留时间的方法计算A、B个体的平均收益，发现σ不仅表征了结构化群体的特征，而且还表征了个体间的反应速度。也就是说，两个个体之间的相互作用是不均匀的，我们可以将σ作为具有相同策略的任何两个个体之间的反应速率。我们验证了这一观点的修改复制子方程与非均匀的互动率在一个简化版本的囚徒困境游戏（PDG）。
2012-04-18 q-bio.PE
Evolutionary dynamics and competition stabilize three-species predator-prey communities
我们进行基于个人的Monte Carlo模拟在一个社区组成的两个捕食者物种竞争一个单一的猎物物种，在这个简单的模型系统中研究生物多样性稳定的目的。捕食者的特征是捕食效率和死亡率，达尔文的进化适应。对有限猎物丰度的竞争驱动种群在捕食效率和死亡率方面的优化。我们研究了各种生态要素对最终状态的影响，发现间接竞争和进化适应都不足以产生稳定的生态系统。然而，稳定的三个物种共存时，观察到两个捕食者物种之间的直接相互作用。
2017-11-14 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Fluctuation-induced dissipation in evolutionary dynamics
生物多样性和灭绝是进化的核心问题。生态系统中不同物种间的动态平衡常被确定性复制子方程描述，并取得了一定的成功。然而，波动是不可避免的，无论是由外部环境或内在的随机竞争在有限的人口，和演化动力学是随机的。在这里，我们表明，经过适当的粗粒化，随机波动产生耗散灭绝，因为在相空间中的所有竞争物种的演化轨迹具有正曲率。作为一个示范性的例子，我们比较了洛特卡-沃尔泰拉模型中的涨落诱导耗散动力学与数值模拟，发现令人印象深刻的协议。我们的发现与统计力学中的涨落耗散定理密切相关，但显著的区别在于一般演化动力学的非平衡本质。由于演化中的生态系统远离平衡，波动与耗散之间的关系往往是复杂的，并依赖于微观细节。因此，值得注意的是，轨迹曲率的一般正性保证了看似无害的波动所产生的耗散。非预期耗散动力学是传统复制子方程无法描述的，它在研究生态系统生物多样性中起着至关重要的作用。
2014-11-24 q-bio.PE
Nonlinear learning and learning advantages in evolutionary games
无能作为一种学习或适应功能的想法是在进化博弈的背景下作为一个固定参数引入的。然而，活的生物体通常执行不同的非线性适应函数，例如幂律或指数适应度增长。在这里，我们将研究学习过程的功能形式如何影响不同行为类型之间的社会竞争。此外，我们扩展了我们的结果的进化游戏，在环境中的波动影响竞争物种的行为适应，并证明了生存的起始水平的无能的重要性。因此，我们定义了一个新的学习优势的概念，当环境不断变化，需要物种快速适应时，这一概念变得至关重要。这可能导致进化上的薄弱阶段，甚至进化稳定的种群变得容易受到入侵。
2018-10-22 math.DS q-bio.PE
Comments on evolution of cooperation: evolutionary stability in enhanced Dove-Hawk model
传统的进化稳定策略（ESS）分析的最好的例子之一是由所谓的鸽子鹰模型。在本文中，我们提出了几个增强的模型，旨在描述合作行为的演变。除了鸽子和老鹰，我们还介绍了几组合作者，他们在自己的群体中扮演鸽子的角色，但在群体外扮演老鹰的角色，这使得我们可以研究合作群体如何在非重复的进化博弈框架中成长并实现稳定。根据初始条件，最终的稳定种群可能有一个包罗万象的合作种群或几个竞争集团。在考虑到合作者承担必要的费用，以承认自己的群体的成员，有可能看到人口的合作者最终失去对鹰或人口的几个集团的合作者共存的鹰人口。
2003-10-11 cond-mat.dis-nn q-bio.PE
The impact of macroscopic epistasis on long-term evolutionary dynamics
遗传相互作用可以强烈地影响个体突变的适应性效应，然而这些上位性相互作用对演化动力学的影响仍然知之甚少。在这里，我们调查了进化作用的上位性超过50,000代在一个充分研究的实验室进化实验中，在E。杆菌这项实验的持续时间很长，为研究在长期适应恒定环境的过程中上位性的影响提供了一个独特的窗口。在弱突变极限的分析结果的指导下，我们开发了一个计算框架来评估给定上位模型与随时间推移观察到的适应度增益和突变累积模式的兼容性。我们发现，一个减速健身轨迹单独提供的权力，以区分竞争模型，包括那些缺乏任何直接上位突变之间的相互作用。然而，当与突变轨迹相结合时，这些可观测量对上位性的可能模型集施加了强约束，排除了许多现有的数据解释。相反，我们发现，数据是一致的“两个时代”的适应模型，其中一个初始的突发递减收益上位性，其次是一个稳定的积累下的健身效果的突变分布不变。我们的研究结果强调了对这些人群进行额外DNA测序的必要性，以及与所有实验数据兼容的更复杂的上位性模型。
2014-11-13 q-bio.PE
Fitness dependence of the fixation-time distribution for evolutionary dynamics on graphs
进化图论模拟了自然选择和随机漂移对竞争突变和非突变个体的结构化种群的影响。最近的研究发现，在这样的系统中的固定时间往往有右偏分布。然而，很少有人知道这些分布和它们的偏斜如何依赖于突变体适应度。在这里，我们计算的固定时间分布的适应度依赖于两个极端的网络模型的人口中的Moran死亡过程：完全图和一维环格，获得精确的解决方案，在大的网络规模的限制。我们发现，与非中性的健身，莫兰过程的环具有正态分布的固定时间，独立的相对健身的突变体和非突变体。相比之下，在完整图上，注视时间分布是两个Gumbel分布的适应度加权卷积。当适应度为中性时，注视时间分布不连续地跳跃，并且在完全图和环上都变得高度偏斜。即使在这些简单的网络上，固定时间分布也表现出丰富的适应度依赖性，具有不连续性和普遍性区域。扩展我们的结果，以两个健身莫兰模型，部分固定的时间，和随机网络上的进化进行了讨论。
2019-05-31 q-bio.PE
Toxin-allelopathy among phytoplankton species prevents competitive exclusion
产毒浮游植物（TPP）释放的有毒或化感化合物在浮游生物动力学中起着强有力的媒介作用。在分析的浮游植物生物量的一组数据，已收集到我们的小组在西北部的孟加拉湾，并通过分析的三个组成部分的数学模型下的一个常数以及随机环境，我们探索的作用，毒素化感作用，在确定的动态行为的竞争浮游植物物种。总体结果，分析和数值翅膀的基础上，表明，由于产生毒素的浮游植物（TPP）的毒素化感作用，促进那些竞争性浮游植物，否则将表现出竞争性排斥的弱势物种的稳定共存。我们的研究表明，TPP可能是一个潜在的候选人，以维持竞争浮游植物物种的共存和多样性。
2006-07-12 q-bio.PE
Neutral species facilitate coexistence among cyclically competing species under birth and death processes
School of Statistics and Mathematics, Yunnan University of Finance and Economics（云南财经大学统计与数学学院）；School of Mathematics and Statistics, Xidian University（西安电子科技大学数学与统计学院）；Department of Applied Mathematics, Colleage of Applied Sciences, Kyung Hee University（韩国庆熙大学应用科学学院应用数学系）；G-LAMP NEXUS Institute, Kyung Hee University（韩国庆熙大学G-LAMP NEXUS研究所）
本研究探讨了中性物种在出生和死亡过程中如何影响环形竞争系统中的生物多样性，发现中性物种的积极干扰会减少其他物种比例，而有害干扰则增加竞争物种密度，从而维持生物多样性。
2026-02-18 physics.soc-ph q-bio.PE
Diversity in Evolutionary Dynamics
本文研究有性繁殖物种的进化动力学，证明在多于两种表型时，多样性不能在所有时刻维持，但可在无限频繁意义上维持，反驳并修正了先前结论。
2024-07-05 cs.CE cs.GT q-bio.PE
Oscillatory dynamics in evolutionary games are suppressed by heterogeneous adaptation rates of players
以石头剪刀布博弈为代表的三个或三个以上的策略循环竞争的博弈动态引起了理论和实践的兴趣。在演化动力学中，循环竞争导致个体策略者密度的振荡动力学。在有限规模的种群中，如果没有突变，振荡会爆炸，直到除了一个策略之外的所有策略都被根除。在本文中，我们正式的复制动力学与球员有不同的适应率。我们分析和数值计算表明，异质适应率抑制振荡幅度。在具有循环竞争策略和同质适应率的社会困境博弈中，利他策略往往相对较弱，无法在有限规模的种群中生存。在这种情况下，异质的适应率保存不同的策略共存，从而促进利他主义。当一种策略在没有循环竞争的情况下支配其他策略时，快速适应者比缓慢适应者赚得更多。当不是时，快速和缓慢的适应者的混合稳定了种群动力学，并且缓慢的适应并不意味着参与者的低效率。
2008-03-07 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Choosing a growth curve to model the Covid-19 outbreak
Richards家族模型包括一组众所周知的模型，这些模型具有描述疾病爆发的几个方面的有用参数。其中一些模型已被用于研究当前的新冠肺炎疫情。然而，在竞争模式之间的歧视方面似乎存在混乱。在本文中，详细的应用Akaikes信息的方法是用来识别模型使用的数据来自欧盟，美国和英国。我们认为，来自竞争模型的流行病学特征，应检查，以补充选择策略，和隐含的属性的模型与现有的数据进行对比。所选择的参数化隐含的流行病学特征的详细的分析表达式也提供。
2020-07-07 q-bio.PE
On discrete evolutionary dynamics driven by quadratic interactions
在介绍了一般主题的模型为一个给定的基因座的二倍体人口的二次动态是由适应度景观，我们认为更具体的模型，可以使用遗传（或训练）代数治疗。在这种设置中，任何二次后代相互作用可以产生任何类型的后代，并在使用特定的基的变化后，我们研究了一些例子的演化和可能的稳定性。我们还考虑了一些不能使用遗传代数的框架来处理的例子。其中包括双随机矩阵。
2016-07-07 q-bio.PE
Three-fold way to extinction in populations of cyclically competing species
物种灭绝在生态系统中是有规律的、可预测的。灭绝的时间尺度可以有很大的不同，并对生态系统的稳定性提供信息。本文研究了一个三种群循环竞争的典范种群模型的时空灭绝动力学。循环动力学反映了物种相互作用的非平衡性质。虽然以前的工作集中在粗化过程作为驱动系统灭绝的机制，但我们发现，出乎意料的是，灭绝的动力学要丰富得多。我们观察到三种不同类型的动力学。除了粗化外，在大时间的演化相关极限中，振荡行波和异宿轨道起主导作用。不同工艺的重量取决于混合程度和系统尺寸。通过分析论证和广泛的数值模拟，我们提供了导致灭绝的最令人惊讶的生态模型之一的场景的全部特征。
2010-12-26 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph q-bio.PE
Replicator population dynamics of group ($n$-agent) interactions. Broken symmetry, thresholds for metastability and macroscopic behavior
我们分析从基本的物理考虑的达尔文竞争的复制（进化动力学）的战略家在一个公共产品的游戏，原型为$n$代理（组）经济和生物的相互作用。在建议的设置中，人口被组织成组，是个人的健身联系到组的性能，而进化动力学发生在全球。利用（组）排列对称性，非线性分析的“中尺度”马尔可夫相空间的许多竞争群体是可行的，在很大程度上，关于预期的典型性的进化历史。这些预测是合理理解的代理（微观）动力学的数值模拟结果的基础。这些结果对与模式有关的问题的潜在影响，如群体选择、“社会规范”的作用或共同利益的可持续性，在结论之前以简明的措辞强调。
2019-09-15 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
Fixation probabilities for multi-allele Moran dynamics with weak selection
Center for Advanced Systems Understanding (CASUS) – Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)（高级系统理解中心（CASUS）– 德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心（HZDR））；Universidade Federal de Minas Gerais（米纳斯吉拉斯联邦大学）；ICTP South American Institute for Fundamental Research & Instituto de Física Teórica, Universidade Estadual Paulista - UNESP（国际理论物理中心南美基础研究所与理论物理研究所，圣保罗州立大学（UNESP））；Department of Ecology, Institute of Biosciences, University of São Paulo（圣保罗大学生物科学学院生态学系）
本文提出一种扰动框架，用于计算弱选择下多等位基因Moran过程的固定概率，通过三种生物动机的例子扩展了对多策略随机进化动态的理解。
2026-09-17 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Eco-evolutionary cyclic dominance among predators, prey, and parasites
该研究针对传统捕食者-猎物-寄生虫模型无法实现三物种稳定共存的问题，引入自由空间作为生态进化组分构建博弈论模型，证明其通过循环优势稳定动力学，确定共存参数区与分岔类型，为理解生物多样性限制提供了新视角。
2023-03-14 nlin.AO q-bio.PE
Fitness and Overfitness: Implicit Regularization in Evolutionary Dynamics
本文利用进化动力学与贝叶斯学习的数学同构，提出隐式正则化驱动生物体复杂性匹配环境复杂性，过度或不足适应分别导致过度适应与适应不足，并揭示频繁变化环境降低复杂性的趋势。
2025-08-05 cs.NE q-bio.PE
Evolutionary Dynamics in a Varying Environment: Continuous versus Discrete Noise
本文研究变化环境中两种竞争菌株的演化动力学，发现即使承载容量的均值和方差相同，连续变化环境相比二元随机切换能显著提高慢速菌株的固定概率。
2022-12-19 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.bio-ph
A hierarchical Bayesian model for predicting ecological interactions using scaled evolutionary relationships
确定物种之间未记录或潜在的未来相互作用是现代生态学家面临的挑战。最近的链接预测方法依赖于性状数据，然而大型物种相互作用数据库通常是稀疏的，并且协变量仅限于一小部分物种。另一方面，进化关系，编码为系统发育树，可以作为代理的基本特征和历史模式的寄生虫之间共享主机。我们表明，使用基于网络的条件模型，系统发育信息提供了强大的预测能力，在最近公布的全球数据库的主机-寄生虫相互作用。通过使用进化模型来缩放遗传学，我们的方法允许潜在变量模型中经常缺失的生物学解释。为了进一步改进的单基因模型，我们结合了一个分层贝叶斯潜在分数框架的二分图，占每个物种的相互作用的数量与主机的依赖性通知单基因。结合这两个信息源，与单独的每个子模型相比，预测准确性得到了显着提高。由于许多相互作用网络是从仅存在的数据中构建的，因此我们通过整合缺失相互作用的校正机制来扩展模型，这在减少未观察到的相互作用中的不确定性方面很有价值。
2019-09-20 q-bio.PE stat.AP
Exact results for fixation probability of bithermal evolutionary graphs
演化动力学最基本的概念之一是“固定”概率，即突变体在整个种群中传播的概率。大多数自然群落在地理上被构造成相互交换个体的栖息地，并且可以通过进化图（EG）来建模，其中有向链接加权一个个体的后代在群落中取代另一个个体的概率。很少有确切的分析结果是已知的EG。我们在这里展示了如何通过使用概率生成函数的不动点的技术，我们可以发现一个大类的图，我们的术语双热，确切的固定概率可以简单地计算。
2012-11-12 physics.bio-ph q-bio.PE
Evolutionary dynamics of group interactions on structured populations: A review
从细菌群落到人类社会，生物体之间的相互作用本质上比粒子和非生命物质之间的相互作用更加复杂。群体互动是一个特别重要和广泛的类别，其中的代表是公共物品博弈。此外，统计物理学的方法已被证明对研究进化博弈中的斑图形成、均衡选择和自组织很有价值。本文综述了近年来结构化种群中群体相互作用的演化动力学研究进展，包括格子、复杂网络和协同演化模型。我们还比较了这些结果与那些获得良好的混合人口。本文特别强调了群体相互作用动力学的研究，就像生物、经济和社会科学中其他几个重要的平衡和非平衡动力学过程一样，得益于统计物理、网络科学和进化博弈论之间的协同作用。
2013-01-10 cond-mat.stat-mech cs.SI nlin.AO
Small Open Chemical Systems Theory and Its Implications to Darwinian Evolutionary Dynamics, Complex Self-Organization and Beyond
生物细胞在开放化学系统的介观，非平衡，非线性，随机动力学方面的研究为其他复杂的自组织系统提供了一个范例，具有超快随机波动，短时间确定性非线性动力学，以及具有指数分布的罕见事件，间断平衡之间的离散跳跃和灾难的长期进化行为。
2014-04-03 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph q-bio.CB
Eco-Evolutionary Dynamics of a Population with Randomly Switching Carrying Capacity
环境的变异性极大地影响着种群的生态演化动力学，也就是说，它影响着种群的规模和组成如何进化。在这里，我们研究了一个混合人口的有限和波动的大小，其增长是有限的随机切换承载能力。这模拟了资源丰富和稀缺状态之间的环境波动。种群由两种菌株组成，一种比另一种增长稍快，在两种情况下竞争：一种情况下，竞争完全是为了资源，另一种情况下，慢（“合作”）菌株产生的公共产品也有利于快（“搭便车”）菌株。我们调查人口和环境（外部）噪声的耦合如何影响人口的生态演化动力学。通过分析和计算的方法，我们研究了人口规模与人口构成之间的关系，并讨论了以公共产品生产为特征的社会困境式的“生态进化博弈”。我们决定在什么条件下生产公共产品是最好的;什么时候合作是有益的，但被自由竞争所击败，什么时候公共产品的生产对合作者是有害的。在一个线性的噪声近似不同大小的人口，我们还准确地分析了人口和环境噪声的大小分布的耦合效应。
2018-07-26 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.soc-ph
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
Frequency-dependent fitness induces multistability in coevolutionary dynamics
进化是由许多过程同时驱动的，如突变、竞争和随机抽样。理解这些过程中的哪一个在依赖于系统属性的集体演化动力学中占主导地位是理论研究的基本目标。最近的工作定量研究了竞争物种的共同进化动力学，重点是线性频率依赖的相互作用，来自博弈论的观点。然而，演化动力学的几个方面，例如有限的资源，可能会引起有效的非线性频率依赖性。在这里，我们研究的影响，非线性频率依赖演化动力学的模型类，涵盖线性频率依赖作为一种特殊情况。我们专注于最简单的非平凡的两种基因型的设置和非线性频率依赖与不对称的突变率的共同作用进行分析。我们发现，它们的共同作用可能会导致新的亚稳态以及它们之间的随机切换动力学。我们的研究结果揭示了不同的机制，突变，选择和遗传漂变有助于动态和亚稳态的出现，这表明多稳定性是一个通用的功能系统与频率相关的健身。
2012-09-12 math-ph math.MP q-bio.PE
A Synergy of Institutional Incentives and Networked Structures in Evolutionary Game Dynamics of Multi-agent Systems
理解亲社会行为的出现（例如，合作和信任）是许多学科中的重要问题。网络结构和体制激励措施（例如，惩罚反社会代理人）被认为会促进亲社会行为，当单独行动时，一次存在一种机制。在这里，我们研究这两种机制之间的相互作用，看看他们是独立的，干扰或协同。使用进化博弈论，我们表明，惩罚反社会代理和定期的网络结构，不仅促进亲社会行为之间的代理玩信任游戏，但他们也相互作用，导致干扰或协同作用，这取决于游戏参数。协同作用出现在一个更广泛的参数比干扰。在这一领域，激励措施和网络结构的结合提高了激励措施的效率，以比单独激励措施更低的成本产生亲社会行为。这对促进多智能体系统中的亲社会行为具有重要意义。
2022-03-27 cs.GT cs.MA physics.soc-ph
Defection and extortion as unexpected catalysts of unconditional cooperation in structured populations
我们研究了空间囚徒困境博弈中合作的演化，其中除了无条件合作和背叛，针锋相对，赢-留-输-转移和勒索是五种竞争策略。虽然成对模仿无法维持无条件的合作和勒索，无论游戏参数化，近视更新引起共存的所有五个战略，如果诱惑缺陷是足够大的，或者如果度分布的相互作用网络是异质的。这种违反直觉的进化结果是一系列意想不到的策略入侵的结果。首先，在采取赢-留-输-移策略的参与人中，背叛者自发地产生并粗化。第二，采取针锋相对的勒索者和玩家出现，并通过中立漂移在出现的叛逃者中传播。最后，在勒索者中，合作者也变得可行。这些反复出现的进化入侵产生了一个五策略阶段，该阶段是稳定的，无论系统的大小和相互作用网络的结构如何，它们揭示了在进化环境中稳定勒索和合作的最意想不到的机制。
2014-06-26 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
