多人博弈与合作演化分析

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1、要合作现象在生物系统以及社会系统中广泛存在，研究自私群体中合作的涌现和演化是进化生物理论和进化社会理论研究的重要课题之一。博弈论，尤其是演化博弈理论，为人们研究这一问题提供了有效的理论框架。由于现实社会系统的复杂性以及个体交互形式的多样性，近年来，网络上的多人博弈研究得到了飞速的发展。本文综述演化博弈论尤其是网络上的演化博弈的研究现状及进展，从博弈模型、网络拓扑结构、博弈规则等几个方面阐述合作的涌现现象和演化动力学特征。针对实际社会系统中多个个体之间的交互情况，本文研究了空间多人博弈中合作的涌现和演化特征，及在无线网络中的应用。本文主要的工作如下：1．以传统的雪堆博弈模型为基础，研究了两种网络

2、结构(全混合网络和二维格子网络)下的多人雪堆博弈的合作演化。在全混合网络下，实验结果表明合作频率随着损益比的递增而单调递减。通过实验还发现，博弈群体中人数越多，合作频率下降的速度更快，这表明当博弈人数越多代理人更愿意坐享其成等待其他代理人来完成任务。与全混合网络相比，二维格子网络的拓扑结构不利于多人雪堆博弈中合作行为的生存，合作者总是被背叛邻居所利用，合作现象最终会消亡。2．研究了引入临界质量M的空间多人雪堆博弈模型。与传统的空间多人雪堆博弈不利于合作的情况不同，当临界质量M在合适范围内，合作行为可以得到较大提升。对于给定的损益比，存在最优的临界质量M品来达到最佳的合作效果，并且当临界质量M增

3、大时，系统呈现不连续相变和阶梯状结构。当多人雪堆博弈中博弈参与人数增大时，阶梯结构增加并且最优合作频率‰出现在更大的临界质量处。最后通过收益层级结构理论对出现这样的非线性特征进行了分析。3．研究多人演化博弈理论在无线网络中的应用。在具体应用中，除合作、背叛策略外，引入互惠策略建立一个无线网络数据转发的演化博弈模型。从理论上分析该模型的动力学机理并讨论其稳定性，最后通过仿真进行验证。在实验仿真中，讨论不同初始比例、不同互惠成本和突变概率下的系统演化机制，通过提供互惠策略，在一定的条件下可以使原来的自私节点从背叛转向相互合作，从而为整个网络提供中文摘要多人博弈与合作演化研究基本数据转发服务。关键词

4、：多人雪堆博弈、空间拓扑结构、临乔质量、合作Ⅱ作者：陆栋梁指导老师：张宏斌Theresearchonmulti-pelT，OngameandevolutionofcooperationAbstractresearchonmulti-persongameandevolutionofcooperationAbstractCooperationisubiquitousbothinbiologicalandsocialsystem，researchingtheemergenceandtheevolutionofcooperativebehaviorsisoneofthemostimportantiss

5、uesintheevolutionarybiologicalandsocialtheory．Gametheory,especiallytheevolutionarygametheory,providesaneffectivetheoreticalframeworkforthescientiststostudytheissue．Giventhecomplexityoftheactualsocialnetworkaswellasthecomplicatedinteractionformsoftheindividuals，researchesofgametheoryonthecomplexnetwo

6、rkhavearapiddevelopmentrecently．Inthisthesis，weoverviewthedevelopmentofevolutionarygametheory,especiallyevolutionarygametheoryoncomplexnetwork．Weelaboratetheemergenceofcooperationandevolutionarydynamicsfromtheevolutionarymodels，topologyofnetwork,gameevolvingrulesandSOon．Consideringthefactofthedivers

7、ityofinteractionamongtheindividuals，weinvestigatetheemergenceandevolutionofcooperationinspatialmulti-persongamesanditsapplicationsinwirelessnetwork．Theworksareasfollows：1．Basedonthetraditionalsnowdrif