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《復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的演化博弈與合作演化動力學(xué)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、代號10701學(xué)號1012110186分類號TP391.4密級公開題(中、英文)目復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的演化博弈與合作演化動力學(xué)研究EvolutionaryGamesandEvolutionaryCooperationDynamicsinComplexNetworks作者姓名楊志虎指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)李智教授學(xué)科門類工學(xué)學(xué)科、專業(yè)模式識別與智能系統(tǒng)提交論文日期二○一四年七月萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德,本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了
2、文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果;也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。申請學(xué)位論文與資料若有不實之處,本人承擔(dān)一切的法律責(zé)任。本人簽名:日期:西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件,允許查閱和借閱論文;學(xué)??梢怨颊撐牡娜?/p>
3、或部分內(nèi)容,可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時本人保證,畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的文章一律署名單位為西安電子科技大學(xué)。(保密的論文在解密后遵守此規(guī)定)本人簽名:導(dǎo)師簽名:日期:日期:萬方數(shù)據(jù)摘要英國的生物學(xué)家、進化論的奠基人,查爾斯?羅伯特?達爾文通過歷時多年的環(huán)球航行,在實地考察和標(biāo)本采集的基礎(chǔ)上,發(fā)表了轟動世人的里程碑式的巨著《物種起源》,提出了著名的“物競天擇,適者生存”的基本進化法則。他的許多觀點,對后人的研究工作起到了巨大的啟示和指導(dǎo)作用。依據(jù)達爾文的自然選擇理論,即適應(yīng)度大的個體在進化過程中更受選擇所青睞,
4、自私行為終將得到廣泛傳播,恰恰相反,那些常常以自我犧牲為代價幫助他人的利他主義者,將幾近滅絕。這無疑與現(xiàn)實世界中廣泛存在的利他現(xiàn)象相矛盾。到目前為止,這一演化難題引起了來自諸多領(lǐng)域的學(xué)者們的廣泛注意。演化博弈論與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論,為這一研究提供了強大而有力的理論框架。本文主要圍繞結(jié)構(gòu)化種群中的利他行為演化問題,開展了以下幾方面的工作:首先,研究了推薦行為對空間公共品博弈中的合作演化的影響。博弈群組可以基于自身的合作質(zhì)量(群組中合作者所占的比例)來推薦他們的成員與群組外部的成員建立新的連接關(guān)系。主要結(jié)果表明,對于帶周期邊界條件的方格子網(wǎng)絡(luò)和ER隨機
5、圖,存在著最優(yōu)的推薦閾值,能夠誘導(dǎo)推薦與合作之間的正反饋,從而使推薦規(guī)模和合作水平最終均得以最大化。局部推薦被證實相比于全局推薦更有利于合作行為的演化。另外,對BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)上的研究發(fā)現(xiàn),BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的顯著異質(zhì)性弱化了不同推薦閾值在影響合作方面的差異。其次,針對囚徒困境和雪堆博弈這兩種不同的博弈類型,分別考察了種群移動性在合作演化中的作用。先考察了稀釋了的方格子上的遷徙機制,研究了個體對不同生存環(huán)境的選擇傾向性對合作演化的影響。結(jié)果表明,當(dāng)個體在遷徙過程中傾向于遷往較富饒的環(huán)境時,也就是個體傾向于與較成功的個體交互時,合作能夠得到廣泛傳播。
6、隨后,鑒于前人的工作很少從博弈個體層面上對移動性加以區(qū)分,我們還考察了與收益相關(guān)的速率機制在雪堆博弈中對合作的影響。我們發(fā)現(xiàn),相對較低的種群移動性在合作者面臨的挑戰(zhàn)不大時,能夠顯著地促進合作演化,相反,高的種群移動性只會抑制合作。另外,在這種情況下,合作的演化似乎對選擇強度的擾動非常不敏感。再次,研究了二人博弈和多人博弈中個體策略與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之間的耦合動力學(xué)。其中,考慮了基于博弈反饋的自適應(yīng)動態(tài)連接機制。結(jié)果發(fā)現(xiàn),這種基于反饋的共演化方案無論是在二人博弈,例如囚徒博弈,還是在多人公共品博弈中,都能夠顯著地促進合作的演化,而且,個體對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湔{(diào)整
7、的速率越快,合作演化的越成功。另外,還研究了基于期望的交互對象切換機制。在這種情況下,個體按照學(xué)習(xí)理論以自我反省式的方式調(diào)整社會關(guān)系,即每個個體根據(jù)自己的實際收益萬方數(shù)據(jù)與期望之間的高低關(guān)系來決定是否進行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湔{(diào)整,而不再是根據(jù)對手的策略或者對手在博弈中的表現(xiàn)。我們發(fā)現(xiàn),適中的期望值最有利于合作的演化。結(jié)果表明在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)調(diào)整過程中,若個體傾向于保留與高收益?zhèn)€體之間的連接關(guān)系,對利他行為的演化極為有利。最后,鑒于不對稱性廣泛存在于真實的社會交互中,我們檢查了基于收益的博弈對手選擇規(guī)則以及基于聲望的角色分配機制在最后通牒博弈中的作用。結(jié)果顯示,
8、在最后通牒博弈中,當(dāng)個體期望與較成功的個體交互并經(jīng)常讓聲望高的個體扮演提議者時,社會公平將能得到極大地促進。關(guān)鍵詞:演化博弈合作共演化復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)萬方數(shù)據(jù)Abstrac