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具有双峰响应行为群体中合作的涌现

物理与社会 2023-06-27 v2 无序系统与神经网络 种群与进化

摘要

人类在面对复杂环境时表现出显著的适应性,我们在不同场合采取不同行为模式,这种响应多模态性对我们的生存至关重要。然而,这种行为多模态性如何影响合作的演化仍很大程度上未知。在此,我们构建一个玩具模型,通过考虑具有双峰响应行为(具体而言,采用 Fermi 与一报还一报(Tit-for-tat)更新规则)的群体来解决此问题。前一规则倾向于模仿表现良好的邻居的策略,后一规则则重复邻居对其所为之行为。在结构混合实现中(每个个体的更新规则固定),我们发现适度的模式混合意外地提升了群体的整体合作水平。在概率混合中(每个个体在每步随机选取两种模式之一),提升更为显著,且在广泛范围内出现完全合作。这些发现对群体的底层拓扑具有鲁棒性。我们的平均场分析揭示,采用 Fermi 规则的参与者中合作普遍程度随 TFT 参与者比例线性增加,并解释了结构混合中的非单调依赖。我们的研究表明,响应行为的多样性可能有助于解释现实情境中合作的涌现。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.04640,
  title  = {Emergence of cooperation in a population with bimodal response behaviors},
  author = {Lin Ma and Jiqiang Zhang and Guozhong Zheng and Rizhou Liang and Li Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.04640},
  year   = {2023}
}

备注

23 pages, 9 figures