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无标度网络上的演化博弈研究

李星  
【摘要】: 在生物群落和人类社会中合作行为是广泛存在的,根据自然选择学说,一个利他的个体由于降低了自身的适合度容易被大自然淘汰,那么如何在进化论的前提下理解合作行为(利他行为)的涌现呢?这是复杂网络中的演化博弈动力学所研究的重点问题。 首先本文在一种结构化的无标度网络上研究了合作行为的演化规律。与合作行为易于在无标度网络上得以传播,这一传统观点相悖的是当进行囚徒困境博弈时,合作行为的传播在结构化的无标度网络上受到了抑制。然后本文展示了既不是无标度属性或者高聚集的性质导致了合作行为受到了抑制而不能在网络上得以广泛的传播,接着本文提出了一种启发式的方法论证正是由于网络构造过程中缺失的年代相关性(Age correlation)以及伴随的“大世界”效应是导致合作行为传播受到抑制的本质原因。 由于并不是所有的无标度网络都同等程度的促进合作行为的传播,本文进一步研究了无标度属性自身在合作行为演化过程中所起到的作用。本文在一族具有相同的度序列的网络上进行了囚徒困境和公共物品博弈等研究,并且发现虽然这些网络的度序列完全相同但是它们表现出来的合作现象却有极大的差异性。经过仔细分析,本文认为真正导致这种差别的原因在于在网络构造过程中Hub节点之间的直接边在数量上存在着差异。本文因此而认为仅仅靠无尺度的度分布属性并不能解释社会网络中合作行为如此普遍的现象。


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