复杂网络上的演化博弈与合作演化动力学研究

《复杂网络上的演化博弈与合作演化动力学研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、代号10701学号1012110186分类号TP391.4密级公开题（中、英文）目复杂网络上的演化博弈与合作演化动力学研究EvolutionaryGamesandEvolutionaryCooperationDynamicsinComplexNetworks作者姓名杨志虎指导教师姓名、职务李智教授学科门类工学学科、专业模式识别与智能系统提交论文日期二○一四年七月万方数据万方数据西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了

2、文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部

3、或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本人签名：导师签名：日期：日期：万方数据摘要英国的生物学家、进化论的奠基人，查尔斯•罗伯特•达尔文通过历时多年的环球航行，在实地考察和标本采集的基础上，发表了轰动世人的里程碑式的巨著《物种起源》，提出了著名的“物竞天择，适者生存”的基本进化法则。他的许多观点，对后人的研究工作起到了巨大的启示和指导作用。依据达尔文的自然选择理论，即适应度大的个体在进化过程中更受选择所青睐，

4、自私行为终将得到广泛传播，恰恰相反，那些常常以自我牺牲为代价帮助他人的利他主义者，将几近灭绝。这无疑与现实世界中广泛存在的利他现象相矛盾。到目前为止，这一演化难题引起了来自诸多领域的学者们的广泛注意。演化博弈论与复杂网络理论，为这一研究提供了强大而有力的理论框架。本文主要围绕结构化种群中的利他行为演化问题，开展了以下几方面的工作：首先，研究了推荐行为对空间公共品博弈中的合作演化的影响。博弈群组可以基于自身的合作质量（群组中合作者所占的比例）来推荐他们的成员与群组外部的成员建立新的连接关系。主要结果表明，对于带周期边界条件的方格子网络和ER随机

5、图，存在着最优的推荐阈值，能够诱导推荐与合作之间的正反馈，从而使推荐规模和合作水平最终均得以最大化。局部推荐被证实相比于全局推荐更有利于合作行为的演化。另外，对BA无标度网络上的研究发现，BA无标度网络的显著异质性弱化了不同推荐阈值在影响合作方面的差异。其次，针对囚徒困境和雪堆博弈这两种不同的博弈类型，分别考察了种群移动性在合作演化中的作用。先考察了稀释了的方格子上的迁徙机制，研究了个体对不同生存环境的选择倾向性对合作演化的影响。结果表明，当个体在迁徙过程中倾向于迁往较富饶的环境时，也就是个体倾向于与较成功的个体交互时，合作能够得到广泛传播。

6、随后，鉴于前人的工作很少从博弈个体层面上对移动性加以区分，我们还考察了与收益相关的速率机制在雪堆博弈中对合作的影响。我们发现，相对较低的种群移动性在合作者面临的挑战不大时，能够显著地促进合作演化，相反，高的种群移动性只会抑制合作。另外，在这种情况下，合作的演化似乎对选择强度的扰动非常不敏感。再次，研究了二人博弈和多人博弈中个体策略与拓扑结构之间的耦合动力学。其中，考虑了基于博弈反馈的自适应动态连接机制。结果发现，这种基于反馈的共演化方案无论是在二人博弈，例如囚徒博弈，还是在多人公共品博弈中，都能够显著地促进合作的演化，而且，个体对网络拓扑调整

7、的速率越快，合作演化的越成功。另外，还研究了基于期望的交互对象切换机制。在这种情况下，个体按照学习理论以自我反省式的方式调整社会关系，即每个个体根据自己的实际收益万方数据与期望之间的高低关系来决定是否进行网络拓扑调整，而不再是根据对手的策略或者对手在博弈中的表现。我们发现，适中的期望值最有利于合作的演化。结果表明在拓扑结构调整过程中，若个体倾向于保留与高收益个体之间的连接关系，对利他行为的演化极为有利。最后，鉴于不对称性广泛存在于真实的社会交互中，我们检查了基于收益的博弈对手选择规则以及基于声望的角色分配机制在最后通牒博弈中的作用。结果显示，

8、在最后通牒博弈中，当个体期望与较成功的个体交互并经常让声望高的个体扮演提议者时，社会公平将能得到极大地促进。关键词：演化博弈合作共演化复杂网络万方数据Abstrac