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基于Q学习的公共 goods 游戏中的合作演化

种群与进化 2024-12-20 v1 统计力学 适应与自组织系统

摘要

近期范式转变从仿照学习到强化学习(RL)在理解人类行为方面显示出良好的效果。在RL范式中,个体通过与环境交互来寻找最优策略以做出决策。这意味着从周围环境中获取、处理和利用信息对于决策至关重要。然而,现有研究通常研究成对游戏,如囚徒困境,并采用仅以自身策略为依据的自利 setups,即个体仅与一名对手进行决策,忽略了环境信息。在本工作中,我们利用Q学习算法研究了以多人游戏——公共 goods 游戏为基础,结合环境信息来探讨合作的演化。具体而言,玩家的决策基于其邻居中的合作信息。我们的结果表明,相较于仿照学习,在使用Fermi规则的情况下,合作更可能出现。特别值得注意的是,在引入自愿参与后,观察到一种异常的非单调依赖关系。对Q表的分析解释了合作演化的机制。我们的发现表明,环境信息在RL范式中发挥着基本作用,以理解合作的演化以及更广泛的人类行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.19851,
  title  = {Evolution of cooperation in the public goods game with Q-learning},
  author = {Guozhong Zheng and Jiqiang Zhang and Shengfeng Deng and Weiran Cai and Li Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.19851},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages, 12 figures, comments are appreciated