Emergence of cooperation as a restult of mutation and inheritance in PD/PG-like game

Typ: Artykuł

Liczba pobrań: 464

Pobierz zasób

PDF

Cytuj

BibTeX EndNote

Tytuł: Emergence of cooperation as a restult of mutation and inheritance in PD/PG-like game
Wariant tytułu: Współpraca jako rezultat mutacji i dziedziczenia w grach typu PD/PG
Autor: Wójtowicz, Tomasz

Rzecki, Krzysztof

Pławiak, Paweł

Niedźwiecki, Michał

Sośnicki, Tomasz

Smelcerz, Katarzyna

Wojtoń, Tomasz

Tabor, Zbisław
Opublikowane w: Technical Transactions
Numeracja: Y. 112, iss. 1-NP
Strony: 71-84
Data wydania: 2015
Miejsce wydania: Kraków
Wydawca: Wydawnictwo PK
Język: angielski
DOI: 10.4467/2353737XCT.15.117.4154
Słowa kluczowe: social dilemma, cooperation, prisoner’s dilemma, evolutionary games, public goods game

dylemat społeczny, współpraca, dylemat więźnia, gry ewolucyjne, gra dobra publicznego
Abstrakt: The approach of evolutionary games like prisoner’s dilemma, among others, is based on a consistent strategy. We propose an experimentally verified system where cooperation can arise out of two simple factors: mutation and inheritance. This system has a social dilemma property and allows each agent to set its own desired number of participants. There are two essential mechanisms: fluctuation through which mutation leads to cooperation, and natural selection which tends to promote cheaters and therefore disrupts the cooperation. It is shown in numerical simulations that the interplay between both mechanisms leads to an equilibrium and that no intentional strategies are necessary to establish and sustain cooperation. Thus, starting from a population of non-cooperating agents, natural evolution can end with a population composed of cooperating groups with the mean group size determined by the fluctuation rate and the pay-off function. A thorough analytical explanation of numerical results is provided.

Podejście w grach ewolucyjnych, takich jak Dylemat więźnia, jest oparte przede wszystkim na spójnej strategii. W prezentowanym artykule zaproponowane zostało podejście, w którym współpraca dwóch więźniów może wynikać z mutacji oraz dziedziczenia. System ten ma charakter dylematu społecznego, w którym możliwe jest ustawienie przez każdego z agentów pożądanej dla niego liczby uczestników gry. Ponadto zostały zdefiniowane dwa podstawowe mechanizmy: wahania, które w wyniku mutacji prowadzi do współpracy, a także doboru naturalnego, który ma tendencję do promowania oszustów, w związku z czym zakłóca proces współpracy. W symulacjach numerycznych zostało wykazane, że wzajemne oddziaływanie między dwoma mechanizmami prowadzi do równowagi, a niecelowe strategie są konieczne do nawiązania i utrzymania współpracy między agentami. Tak więc, zaczynając od populacji nie współpracujących agentów, w wyniku procesu ewolucji, może skończyć się na populacji złożonej ze współpracujących grup ze średniej wielkości grupami określonymi przez stopień wahania oraz funkcję spłacającą. Artykuł dokładnie wyjaśnia wyniki numerycznych testów.
Wydział: Wydział Fizyki, Matematyki i Informatyki
Licencja: Licencja PK
Prawa dostępu: Zasób dostępny dla wszystkich