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科研资讯

工学院王龙课题组在演化动力学领域取得重要进展

2014-03-06

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    近日,工学院王龙">王龙教授领导的课题组在演化博弈研究中取得重要进展。针对有限种群中的多人博弈,课题组分析了基于希望的自学习演化动力学的相关特性,为该研究建立了理论基础。相关论文发表于英国皇家学会出版的著名综合性期刊 Journal of the Royal Society Interface(Du, J., Wu, B., Altrock, P. M., Wang L. 2014 Aspiration dynamics of multiplayer games in finite populations. J. R. Soc. Interface 11: 20140077. http://dx.doi.org/10.1098/rsif.2014.0077 )。
 
    演化博弈理论是研究生物种群和人类社会中个体间复杂交互行为的有效工具,它可以说明个体如何根据自身常识及所获取的信息来调整行为方式,从而促成整体的合作与协调。在传统的博弈理论中,对于个体策略行为更新的研究主要集中在与其他个体比较、模仿学习的方式;针对基于希望的自主调节的理论研究一直是该领域的空白。特别是作为该方向研究基准的有限混合均匀种群上的演化动力学特性,始终缺少明确的理论研究结果。
    
    王龙">王龙教授领导的团队从理论上分析并证明了在基于希望的自学习演化模式下,多人博弈过程中策略占优的条件。该条件适用于任意规模的有限随机种群,并且在近似的平衡策略分布意义下独立于预设希望水平。利用该判据条件,通过分析几种典型的多人博弈中的差异,揭示出自学习动力学与其他该领域常用的动力学过程(例如Moran过程和对比较过程)存在着的本质区别。该理论研究为比较基于模仿和希望这两种行为更新模式提供了行之有效的方法,为预测生物种群及社会经济中的复杂策略交互行为和研究人类思想功能的进化提供了思路。

    这一研究成果在生物学、系统科学、社会经济学、信息科学等诸多领域具有潜在的应用价值。特别是近年来,随着网络化、智能化系统控制研究的深入,针对个体的分布式自适应控制的要求日益突显。个体通过预设希望调整自身行为策略的方式,具有仅需处理较少的策略环境信息以及自适应调节等显著优势。该理论结果可以说明一些常见的社会现象,例如,在气候调节这种全球公共品博弈中,通过预设希望的减排目标自主演化,比通过相互比较模仿,更有利于促进为可持续发展而牺牲自身经济发展速度的合作行为的涌现。

    该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。论文的通讯编辑为王龙">王龙教授,第一编辑为澳门在线威尼斯官方博士研究生杜金铭。其他合编辑包括德国马克斯-普朗克研究所武斌博士,以及美国哈佛大学Philipp M. Altrock博士。
 
    背景资料:
    Journal of the Royal Society Interface是英国皇家学会(The Royal Society)出版的国际著名综合性期刊,致力于发表物理、生命科学等交叉学科的重要研究成果,涉及的研究领域涵盖自然科学、数学、医学、工程、材料等诸多学科。

 

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