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稳妥行事:信息约束集体下注策略

种群与进化 2023-05-30 v2 统计力学 统计理论 定量方法 统计理论

摘要

生命体与其环境的每一次交互都涉及一次下注。在关于随机世界的部分知识武装下,生命体必须决定其下一步或近期策略,这一行为隐含或显式地包含了对世界模型的假设。关于环境统计的更好信息可改善下注质量,但实践中用于信息收集的资源总是有限的。我们认为,最优推断理论指出“复杂”模型在有限信息下更难推断并导致更大的预测误差。因此,我们提出“稳妥行事”原则:在给定有限信息收集能力时,生物系统应偏向更简单的世界模型,从而采取风险更小的下注策略。在贝叶斯推断框架下,我们表明存在由贝叶斯先验决定的最优稳妥适应策略。进而我们证明,在细菌随机表型切换背景下,践行我们的“稳妥行事”原则提高了细菌集体的适应度(种群增长率)。我们提出该原则广泛适用于适应、学习与进化问题,并阐明了生命体得以繁盛的环境类型。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.08976,
  title  = {Playing it safe: information constrains collective betting strategies},
  author = {Philipp Fleig and Vijay Balasubramanian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.08976},
  year   = {2023}
}

备注

23 pages, 10 figures; replotted figs S1-S3; corrected typos; added references