局部种群不确定性对细菌合作的影响

细菌种群依赖群体感应等机制来协调单细菌无法完成的复杂任务。群体感应用于测量局部细菌种群密度，并通过确保细菌仅在其预期邻近个体会予以回报时才投入合作资源来控制合作。本文提出了一个在细菌环境中共享资源的简单模型，其中对种群的认知会影响每个细菌的行为。采用博弈论对行为动力学进行建模，其中每个细菌的净收益（即效用）是其当前行为与其他细菌行为的函数。首先在完全了解种群的情况下评估该博弈。随后，扩散的不可靠性在局部种群估计中引入了不确定性，并改变了感知收益。结果展示了对系统参数的敏感性，以及种群不确定性如何克服显式协调的缺失。