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高阶相互作用下的合作演化:从网络到超图

物理与社会 2020-07-30 v1 计算机科学与博弈论 社会与信息网络 适应与自组织系统 种群与进化

摘要

许多真实系统强烈地以集体合作现象为特征,其存在与性质仍待令人满意的解释。与其集体性质一致,它们要求超越两两模型(如图)的新的更精确描述,在两两模型中所有相互作用均被视为一次仅涉及两个个体。超图响应此需求,提供系统的数学表示,允许从对到更大群体。本工作中,通过使用不同超图,我们研究群体相互作用如何影响结构种群中合作的演化,通过分析公共品博弈的演化动力学。此处我们表明,如同网络互惠,群体相互作用也促进合作。更重要的是,借助研究策略存活条件的入侵分析,我们展示在异质结构种群中,玩家间的互惠预期随相互作用阶数的增加而增长。这归因于连接的异质性,特别是归因于作为种群中枢纽脱颖而出的个体的存在。我们的分析是借助高阶相互作用研究演化动力学的第一步,并洞悉了异质高阶结构中合作为何被增强。最后,它也给出了关于与合作及非合作行为共存相关的相互作用模式结构性质的线索。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.03893,
  title  = {Evolution of Cooperation in the Presence of Higher-Order Interactions: from Networks to Hypergraphs},
  author = {Giulio Burgio and Joan T. Matamalas and Sergio Gómez and Alex Arenas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.03893},
  year   = {2020}
}

备注

24 pages, 11 figures