多人博弈与合作演化研究

发布时间：2017-08-31 15:41

  本文关键词：多人博弈与合作演化研究

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【摘要】：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Mop来达到最佳的合作效果,并且当临界质量M增大时,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fCop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基本数据转发服务。
【关键词】：多人雪堆博弈 空间拓扑结构 临界质量 合作
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：F49;F224.32
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 课题研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-17
• 1.3 本文主要工作17
• 1.4 论文结构17-19
• 第二章 基础理论19-33
• 2.1 博弈论19-24
• 2.1.1 博弈论基本概念19-22
• 2.1.2 博弈模型22-24
• 2.2 演化博弈理论24-27
• 2.2.1 演化稳定策略25
• 2.2.2 复制动态25-27
• 2.3 复杂网络及网络演化博弈27-32
• 2.3.1 复杂网络的基本概念27-30
• 2.3.2 网络演化博弈30-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 N-人雪堆博弈模型中的合作演化33-41
• 3.1 N-人雪堆博弈模型33-34
• 3.2 全混合网络中NSG的合作演化34-38
• 3.2.1 理论分析34-35
• 3.2.2 实验仿真35-36
• 3.2.3 有效时间步分析36-38
• 3.3 二维格子网络中NSG的合作演化38-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第四章 引入临界质量M的空间N人雪堆博弈41-49
• 4.1 模型41-42
• 4.2 实验仿真42-48
• 4.3 本章小结48-49
• 第五章 多人演化博弈理论在无线网络中的应用49-58
• 5.1 模型49-50
• 5.2 理论分析50-52
• 5.3 实验仿真52-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第六章 结束语58-60
• 6.1 全文总结58-59
• 6.2 展望59-60
• 附录60-65
• 参考文献65-70
• 攻读学位期间公开发表的论文与参与的科研项目70-71
• 致谢71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 倪杨春;许晨;;自我反问机制下的合作演化行为的研究[J];苏州大学学报(自然科学版);2009年01期

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本文编号：766468