Stochastic evolutionary dynamics in structured populations: Network degree governs evolutionary stability
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本研究在随机正则网络上建立三策略博弈的进化稳定性判据，发现网络度阈值及多类型突变体初始组成与随机性共同决定常驻群体的进化命运。
2026-10-07 physics.soc-ph q-bio.PE q-bio.QM
Mixing times in evolutionary game dynamics
如果没有突变和迁移，演化动力学最终会导致除一个物种外的所有物种灭绝。这种固定过程是很好理解的，可以用统计物理学的方法进行分析。然而，许多生物学的论点集中在突变选择平衡中的平稳分布。在这里，我们解决了在突变的情况下达到平稳所需的平衡时间，这在马尔可夫过程理论中被称为混合时间。我们发现，在进化游戏中的混合时间有相反的行为时，选择的强度增加固定时间：在协调游戏的双稳态，固定时间减少，但混合时间增加。在亚稳态共存博弈中，固定时间增加，但混合时间减少。我们的结果是基于模拟和WKB近似的主方程。
2012-04-03 cond-mat.stat-mech 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
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
Ownership and Trade from Evolutionary Games
所有权和贸易作为进化稳定的策略从无政府状态中出现。在这些进化博弈模型中，所有权状态提供了一个内生的不对称标准，使财产冲突的解决更便宜。
2002-10-30 cs.GT nlin.AO nlin.CG
High-Accuracy Approximation of Evolutionary Pairwise Games on Complex Networks
本文提出动态近似主方程（DAMEs）方法，精确近似复杂网络上的进化博弈结果，计算资源消耗远低于传统数值模拟，精度超越以往成对方法，为为揭示合作演化之谜提供新见解。
2023-01-12 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary game model of group choice dilemmas on hypergraphs
我们介绍了一个进化游戏的超图中，一个有风险的替代品和一个安全的社会群体中采取的不同大小的决定。该模型自然地再现了选择的变化，即个人决策者的偏好和群体的一致选择之间的差异，这在选择困境中已经被经验观察到。特别是，偏离纳什均衡的风险策略时，发生的动态发生在异构超图。这些结果可以解释社会群体中出现的非理性羊群行为和激进行为。
2022-11-16 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Stochastic evolutionary dynamics of minimum-effort coordination games
最小努力协调博弈在进化生物学和社会学中具有潜在的重要意义，最近引起了更多的关注，因为在这种社会困境中，人类的行为往往与经典博弈论的预测不一致。在经典博弈论的框架中，任何共同的努力水平都是严格的、颤抖的手完美纳什均衡，因此没有提供选择的必要条件。然而，行为实验表明，努力水平所采用的主题是负相关的努力成本。在这里，我们结合聚结理论和进化博弈论来研究这个游戏在有限的人口。分析结果和基于个人的模拟表明，努力成本在贡献水平的演变中起着关键作用，这与实验观察到的结果吻合得很好。除了良好的混合人口，设置结构人口，人口结构本身是进化过程的结果，也被考虑在内。其中，我们发现，大量的集合和适度的迁移率大大提高了努力水平，特别是对于高努力成本。我们的研究结果可以从进化的角度为现实生活中观察到的协调行为提供理论解释。
2016-03-19 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
Cooperation in Evolutionary Public Goods Game on Complex Networks with Topology Change
在人类和动物社会中，无关个体之间的合作进化仍然是一个跨学科的挑战性问题。研究合作是如何产生的也是进化博弈论的一个重要课题.这一问题在囚徒困境博弈中得到了广泛的研究，合作的出现也是公共物品博弈中的重要问题。在这篇文章中，我们考虑复杂网络上的进化PGG，其中网络的拓扑结构在博弈动力学的影响下发生变化。然后研究了博弈动态与网络拓扑结构的交互作用对博弈者策略演化、背叛与合作以及平均收益的影响。通过计算机模拟研究，我们试图弄清楚在什么情况下合作策略会被促进或保持。我们还打算调查的影响，互动的平均收益超过所有的球员。此外，初始网络是如何通过PGG动力学的影响，通过演化转化为最终网络进行了调查。
2018-10-22 physics.soc-ph
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
On the geometric structures in evolutionary games on square and triangular lattices
我们研究了一个空间进化博弈模型，基于囚徒困境的两个定期安排的球员，在一个正方形格子和三角形格子。我们分析了从不规则的，随机的初始配置演变的球员的稳态分布。我们发现显着的差异之间的正方形和三角形的晶格，我们的特点出现在三角形晶格的几何结构。
2018-11-21 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Evolutionary Games defined at the Network Mesoscale: The Public Goods game
公共产品博弈的演化动力学解决了个体群体内部合作的出现。然而，公共产品的游戏在大人口的相互联系的个人通常是没有任何知识的群体结构建模。在本文中，通过专注于合作网络，我们表明，它是可能的，包括介观信息的结构的真实群体通过一个二分图。我们比较的结果与投影（合著者）和原来的二分图，并表明，合作得到加强所包含的介观结构。最后，我们通过分析的影响，在合作的进化成功的群体的大小。
2010-11-04 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Extended Pair Approximation of Evolutionary Game on Complex Networks
我们研究网络结构如何影响网络上的进化博弈。我们扩展了对近似来研究网络的度波动和聚类的影响。我们发现，更大的波动程度相当于更大的移动性的球员。此外，较大的聚类系数等效于较小数量的邻居。
2008-01-11 physics.comp-ph 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
A simple evolutionary game with feedback between perception and reality
我们研究了一个进化的机会博弈，其中不同结果的概率（例如，正面或反面）取决于对这些结果的下注金额。这个游戏可能是最简单的概率游戏，在这个游戏中，感知影响现实。通过改变将下注金额与结果的概率联系起来的“现实地图”，就有可能从概率与下注金额无关的纯客观游戏连续地转移到概率等于下注金额的纯主观游戏。现实地图可以反映自我强化策略或自我挫败策略。在自我强化的博弈中，理性的参与者可以获得递增的收益，并操纵结果概率使其对自己有利;因此，博弈中的早期领先，无论是通过机会还是策略获得的，通常都会带来持续的优势。我们研究了博弈的均衡和非均衡，以及有和没有理性的参与者。我们介绍了一种方法来衡量游戏的低效率，并表明，在大的时间限制的低效率缓慢下降，在其接近平衡的幂律指数在0和1之间，取决于游戏的主观性。
2007-08-28 physics.soc-ph
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
Dynamic fractals in spatial evolutionary games
我们研究了基于囚徒困境的空间进化博弈的临界性质。模拟表明，伴随着剧烈变化的平均尺寸的组件集群的组件密度的跳跃。我们认为，集群边界是一个随机分形。我们的模拟是一致的分形维数的边界等于2，因此，集群的边界是渐近空间填充的系统大小的增加。
2017-11-10 cond-mat.stat-mech 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
Testability of evolutionary game dynamics models based on experimental economics data
理解一个真实游戏系统的动态过程需要一个合适的动态模型，而严格地测试一个动态模型是非常重要的。在我们的方法研究中，我们开发了一种方法来测试游戏动态模型的有效性，认为角动量和速度的动态模式作为测量变量。以石头剪子布（RPS）游戏为例，说明了实验数据中的几何模式。然后，我们推导出相关的理论模式，从一系列典型的动力学模型。通过测试实验和理论模式之间的拟合优度，我们表明，这些模型的有效性可以定量评估。我们的方法建立了动力学模型和实验系统之间的联系，这是，据我们所知，最有效和最严格的策略，用于确定进化博弈动力学模型的可测试性。
2017-04-24 physics.soc-ph
Hamming distance as a measure of spatial chaos in evolutionary games
本文针对确定性囚徒困境和公共物品博弈，通过计算极相似初始条件下两个解的汉明距离来度量空间混沌，揭示其对初始条件的高度敏感性。
2024-01-09 physics.soc-ph
Network reconstruction from asynchronously updated evolutionary game
利用演化博弈数据重构了囚徒困境博弈中局中人之间的互动关系。所有参与者与他们的对手一起玩游戏，并在每一轮游戏中获得相应的奖励。然而，他们的策略更新异步在进化PD游戏。分别利用朴素平均场（nMF）近似和最大对数似然估计（MLE）推导了局中人之间相互作用的两种推断方法。这两种方法进行了测试，也完全连接的非对称谢灵顿-柯克帕特里克（SK）模型，不同的数据长度，非对称度，支付和系统噪声（耦合强度）的数值。我们发现，MLE方法的重建均方误差（MSE）与数据长度的倒数成正比，通常是nMF方法的一半（受益于更新时间的额外信息）。这两种方法都是鲁棒的不对称程度，但更好地为大的回报。与MLE相比，nMF对耦合强度更敏感，更倾向于弱耦合。
2020-02-21 physics.data-an physics.soc-ph
Evolutionary dynamics of continuous public goods games in structured populations
本文利用配对近似和适应性动力学研究结构化种群中连续公共物品博弈，揭示线性、饱和及S型收益函数下合作投资的演化条件，并用个体模拟验证理论结果。
2025-04-09 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
Evolutionary game selection creates cooperative environments
研究策略与博弈在演化中共同演化的问题，提出博弈选择模型，发现博弈与策略的协同演化可促进合作环境涌现，且结构化种群中的网络异质性可放大亲社会行为。
2024-07-31 cs.GT cs.SI math.DS
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
Doves and hawks in economics revisited. An evolutionary quantum game theory-based analysis of financial crises
上一次金融和经济危机表明，金融市场的激进行为会产生长期的不良影响。然而，进化博弈理论预测，在战略依赖的条件下，一定程度的攻击行为仍然存在于给定的代理人群体中。然而，由于金融危机的后果，最好是改变“游戏规则”，以防止任何侵略行为的发生，从而也防止市场崩溃的危险。本文就是从这一方面入手的。通过量子方法对文献中著名的Hawk-Dove博弈进行扩展，我们可以证明依赖于纠缠，也可以出现进化稳定策略，这是经典进化博弈论所不能预测的，并且总的经济人口使用非侵略性量子策略。
2009-04-14 physics.soc-ph q-fin.GN q-fin.TR
Critical mass effect in evolutionary games triggered by zealots
微小的扰动可能会在接近临界状态的系统中引发大的反应，使它们跨越平衡。在许多物理、社会和生物系统中，有承诺的少数群体被认为是集体行为出现的原因。使用进化博弈论，我们解决的问题是否有一个有限的部分狂热者可以驱动系统的大规模协调。我们发现在协调博弈中存在一个临界点，而在其他类型的博弈中，同样的现象取决于选择压力、更新规则和网络结构。我们的研究为理解在狂热者存在下由个人利益驱动的社会系统铺平了道路，例如人类疫苗接种行为或动物群体中的合作运输。
2020-06-08 cs.GT physics.soc-ph
Population games on dynamic community networks
在这封信中，我们处理进化博弈论的学习过程中的人口游戏的网络动态演变的社区。具体来说，我们提出了一个新的数学框架，在其中一个确定性的，连续时间的复制方程的社区网络耦合到一个封闭的动态流程之间的社区，是由环境反馈机制，导致共同进化的动态。通过对所得到的微分方程组的严格分析，我们刻画了耦合动力系统的平衡点。此外，对于一类具有两个行动和对称报酬的种群博弈，利用李雅普诺夫参数建立了一个进化的folk定理，该定理保证了博弈收敛到进化的稳态.数值模拟来说明和证实我们的研究结果。
2022-03-01 cs.GT cs.SI math.DS
Evolutionary potential games on lattices
博弈论提供了一个一般的数学背景来研究对相互作用和进化规则对多玩家游戏宏观行为的影响，其中具有有限数量策略的玩家可以代表广泛的生物对象，人类个体，甚至他们的协会。在这些系统中，相互作用的特点是矩阵，可以分解成基本矩阵（游戏），并分为四种类型。分解的概念有助于识别潜在的游戏，也发挥了至关重要的作用，在确定首选的纳什均衡的潜力的评估，并定义了玻尔兹曼分布，这些系统发展为合适的类型的动态规则。这项调查提请平行之间的潜在的游戏和动力伊辛型模型，研究了广泛的连接结构。我们简要地讨论了统计物理和热力学的工具和概念的适用性。此外，有序现象，相变和缓慢松弛的一般特征进行了概述，并适用于进化游戏。讨论扩展到三个或更多策略的博弈。最后，我们讨论了当系统被弱驱动的“平衡态“的非潜在组件代表循环优势的游戏开关。
2016-03-29 physics.bio-ph physics.soc-ph
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
An Evolutionary Game With the Game Transitions Based on the Markov Process
本文提出基于马尔可夫过程的博弈转换模型，结合声誉机制研究个体心理变化对合作演化的影响，发现转换率与声誉机制显著促进合作，并验证了模型在不同网络规模下的鲁棒性。
2025-02-09 cs.SI physics.soc-ph
Approximation of Optimal Control Surfaces for $2\times 2$ Skew-Symmetric Evolutionary Game Dynamics
本文研究了一类最优控制问题的一般解的逼近问题，该问题的动力学过程是由具有任意初始条件的$2\times 2$反对称进化对策引起的.我们的方法使用傅立叶近似方法和推广以前的工作中使用的正交函数逼近最优控制。同时，我们将拟合问题转化为非标准前馈神经网络的问题，并在此背景下推导出反向传播算子。这种方法的有效性的一个例子，并进行了讨论。
2022-07-14 math.OC physics.soc-ph
Supercooperation in Evolutionary Games on Correlated Weighted Networks
在这项工作中，我们研究了经典的两个人，两个战略的进化博弈的行为在一类加权网络衍生自Barabási-Albert和随机无标度的未加权图。使用习惯的模仿动力学，我们的数值模拟结果表明，链接权重的存在，以特定的方式与链接端点的程度相关，导致前所未有的合作水平在整个游戏的相空间，远高于那些发现相应的未加权复杂网络。我们通过将加权网络转换为具有特定拓扑性质的未加权网络，为这种有利的行为提供了直观的解释。由此产生的结构有助于理解为什么合作可以蓬勃发展，也提供了如何建立这种超级合作网络的想法。
2012-01-30 cs.SI physics.soc-ph
Evolutionary network games: equilibria from imitation and best-response dynamics
我们考虑网络上的战略替代和战略补充博弈。我们介绍了两种不同的进化动力学，以完善其多重平衡，我们分析了系统通过平均场的方法。我们发现，对于最佳拍摄的游戏，作为一个模型的替代品，复制器一样的动态不会导致纳什均衡，而它会导致独特的均衡（完全合作或完全背叛，取决于初始条件和游戏参数）的补充，由协调游戏表示。另一方面，当动态以最佳对策进化的形式变得对认知要求更高时，预测总是纳什均衡（至少当个体是完全理性的时候）：对于最佳对策博弈，我们找到了贡献者比例为确定值的均衡，而对于协调博弈，对称均衡只出现在合作者的初始比例低或高的情况下。我们还扩展了我们的研究，考虑复杂的异构拓扑结构，并表明，所选择的均衡的性质不会改变最好的拍摄游戏。然而，对于协调博弈，我们揭示了一个重要的区别，即在无限大的无标度网络上，任何合作激励值都会产生合作。
2017-08-28 cs.GT physics.soc-ph
