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适应度选民模型:阻尼振荡与反常共识

物理与社会 2017-10-04 v1

摘要

我们研究了一个在完全图上的异质选民模型中的意见形成动力学,其中每个智能体除了拥有 ++- 的意见状态外,还被赋予一个整数适应度参数 k0k \ge 0kk 值分布的演化与意见动力学相互耦合,从而允许系统以一种简单的方式动态地发展出异质性和记忆。当两个持有不同意见的智能体相互作用时,会比较它们的 kk 值,并以概率 pp 让值较低的智能体采纳值较高者的意见,而以概率 1p1-p 发生相反的情况。获胜的智能体随后将其 kk 值增加一。我们研究了系统在整个 0p10 \le p \le 1 范围内的动力学,并与对应于标准选民模型的 p=1/2p=1/2 情况进行了比较。当 0p<1/20 \le p < 1/2 时,系统以指数速度趋近于初始多数意见的共识状态。平均共识时间 τ\tau 随智能体数量 NN 呈对数增长,且相对于选民模型中发现的线性行为 τN\tau \sim N 显著减少。当 1/2<p11/2 < p \le 1 时,系统最初弛豫到一种意见均匀共存的状态,但最终通过有限尺寸涨落达到共识。对于 1/2<p<0.81/2 < p < 0.8,趋近共存的过程是单调的,而对于 0.8p10.8 \le p \le 1,在共存值附近存在阻尼振荡。在这两种情况下,最终趋近共存的过程近似为幂律 tb(p)t^{-b(p)},其中 bbpp 增大而增大。此外,τ\tau 相对于选民模型有所增加,尽管它仍然与 NN 成线性标度关系。p=1p=1 的情况是特殊的,其弛豫到共存的标度为 t2.73t^{-2.73},而共识时间的标度为 τNβ\tau \sim N^\beta,其中 β1.45\beta \simeq 1.45

关键词

引用

@article{arxiv.1708.05485,
  title  = {Fitness voter model: damped oscillations and anomalous consensus},
  author = {Anthony Woolcock and Colm Connaughton and Yasmin Merali and Federico Vazquez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.05485},
  year   = {2017}
}

备注

14 pages, 10 figures