基于遗传算法的合作演化仿真.pdf

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1、2010年第29卷第ll期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)29基于遗传算法的合作演化仿真朱海燕，王力虎(1．广西职业技术学院计算机系，广西南宁530226；2．广西师范大学物理与电子工程学院，广西桂林541004)摘要：用Multi—Agent建模与仿真研究方法，构建小世界网络下的囚徒困境博弈演化模型，以遗传算法模拟重复博弈策略的演化，研究小世界网络下囚徒困境博弈的合作演化规律。仿真结果表明：重复博弈机制下合作更容易形成，重复博弈下的优秀策略具有一些共同的特征。关键词：遗传算

2、法；囚徒困境博弈；小世界网络；合作演化．中图分类号：O175文献标识码：A文章编号：1000—9787(2010)11--0029-04SimulationofcooperationevolutionbasedongeneticalgorithmZHUHai—yan．WANGLi—hu。(1．DepartmentofComputer，GuangxiVocational&Technicalcollege，Nanning530226，China；2．CollegeofPhysicsandElectronicEngineering，Gua

3、ngxiNormalUniversity，Guilin541004，China)Abstract：BasedontheresearchmethodofMulti—Agentmodelingandsimulation，asmallworldnetworksmodelofprisoner’sdilemmagameisbuiltupandevolutionofstrategiesiniteratedprisoner’sdilemmagameissimulatedusinggeneticalgorithm，cooperationevolut

4、ionlawofprisoner’sdilemmagameundersmallnetworksisstudied．Thesimulationresultindicatescooperationemergeseasilyduetoiteratedgamemechanism，andexcellentstrategieshavecommoncharacteristicsunderiteratedprisoner’Sdilemmagame．Keywords：geneticalgorithm；prisoner’Sdilemmagame：sma

5、]1worldnetworks；cooperationevo]ution0引言网络理论的研究表明：大部分的真实网络，包括社会网络，囚徒困境(prisoner’Sdilemma，PD)博弈是博弈论中的既不是随机网络，也不是规则网络，而是具有较短的平均距一个经典范例。这个范例精致地描述了一个广泛存在的社离(averagedistance)和大的簇系数(clusteringcoeficient)的会现象：个体理性与集体理性的冲突。它对如何促进个小世界网络(smallworldnetworks)。因此，基于小世界体间走向合作从而提升整个群体

6、福利具有现实的指导意网络的SPD博弈研究与现实更加贴近。本文用Multi—义。当前，比较有影响的研究成果是重复囚徒困境(iter-Agent的建模与仿真研究方法，构建小世界网络下的IPD博atedprisoner’sdilemma，IPD)博弈和空间囚徒困境弈演化模型，用遗传算法的染色体编码方式对IPD博弈策(spatialprisoner’sdilemma，SPD)博弈。略进行编码，用遗传算法的进化过程来模拟博弈的演化过在IPD博弈模型中，Agent进行多局PD博弈，且假定程，研究在小世界网络下，IPD博弈的合作演化规律，如网Ag

7、ent不知道博弈在哪一局结束。Axetrod于2O世纪8O年络的拓朴对演化的影响，博弈策略的进化规律和特征。代进行了两次IPD博弈策略邀请赛，第1次收集到l4条博1合作演化模型弈策略参赛，第2次增加到64条策略参赛，两次都是“一报1．1WS小世界网络还一报”(titf0¨at，T丌)策略胜出。TfYr策略也由于这WS小世界模型源于1998年WattsDJ和StrogatzSH两次比赛而名声大振。但基于历史交互信息的博弈策略是的出色工作，他们提出以某个概率P进行断边重连可以简个巨大的集合，存在表现优秀的其他策略。在SPD博弈模单清楚地

8、构造出规则网络、小世界网络和随机网络，而当概型中，引入网络空间、交互邻域内容，证明团结互惠机制可率P在0和l之间时，所构建的网络即为具有平均距离短以促使群体走向合作。但是，传统SPD博弈将社会网络抽和簇系数大2个特征的小世界网络。象为