双重网络中考虑能力有限的个体的合作演化机制研究

发布时间：2017-04-21 10:24

  本文关键词：双重网络中考虑能力有限的个体的合作演化机制研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：网络中的合作演化机制研究主要探究网络中个体在采取背叛策略能够获得更高收益的情况下合作行为还能够保留的原因和方法。以往的合作演化机制主要针对个体间具有单一连接属性的单重网络进行研究,而现实世界中个体具有多种连接属性,即个体所处的网络环境是多重的。此外,目前已有的多重网络中的合作演化研究,忽视了个体的能力有限性对行为演化的影响,而个体有限的能力往往会影响个体的行为,例如个体有限的时间限制了个体的参与活动数量。因此,本文结合个体的能力有限性,研究双重网络环境中个体行为演化模型。主要工作如下：首先,考虑个体的投放资源有限性,在双重网络中构建个体同时参与两个网络层的博弈,而只能够分配有限资源的行为演化模型。本文引入不完全信息的概念,即个体在某一个网络层获取有关邻居在该网络层中的收益信息。理论分析和实验仿真说明,如果个体采用不完全信息进行行为演化,合作行为将被保护。该研究发现,降低个体获取信息的完整性也是保护合作演化的有效方式。其次,考虑个体的交互活动有限性,在双重网络中构建个体仅仅能够参与一个网络层的活动的行为演化模型。而由于处在双重网络环境,个体不仅仅能够改变决策来适应网络层环境,也能够迁移网络层环境来适应自身的生存。仿真实验说明,当个体背叛的收益较高时,迁移活动能够促进合作演化,提高个体的平均收益。最后,基于上述两种能力有限的行为演化模型,本文发现屏蔽部分个体的繁衍能力能够促使合作行为进一步扩大。其中,被屏蔽的个体起到间接奖惩周围个体的作用。仿真实验说明,屏蔽群体中一定比例的个体的繁衍能力能够提高合作个体比例。
【关键词】：合作演化 演化博弈 双重网络 有限能力
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.01
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 相关研究工作10-11
• 1.2.1 合作行为演化的原因研究10
• 1.2.2 合作行为演化的促进机制10-11
• 1.2.3 多重网络中的合作演化机制11
• 1.3 研究内容及创新点11-12
• 1.4 论文组织结构12-15
• 第二章 双重网络中投放资源有限的个体的不完全信息对合作演化的影响15-31
• 2.1 引言15-16
• 2.2 相关研究工作16-18
• 2.2.1 合作演化与个体资源有限性16-17
• 2.2.2 合作演化与多重网络环境17-18
• 2.3 模型定义18-21
• 2.3.1 双重网络环境18-19
• 2.3.2 双重公共物品博弈19-20
• 2.3.3 演化机制20-21
• 2.4 理论分析21-26
• 2.5 仿真实验26-30
• 2.5.1 具有不同演化机制的双重公共物品博弈模型26-28
• 2.5.2 具有不同网络结构和相似度的双重公共物品博弈模型28-30
• 2.6 总结30-31
• 第三章 双重网络中交互活动有限的个体的网络层迁移对合作演化的影响31-47
• 3.1 引言31-32
• 3.2 相关研究工作32-33
• 3.2.1 合作演化与个体的空间迁移32-33
• 3.2.2 合作演化与关联网络互惠33
• 3.3 模型定义33-35
• 3.3.1 双重网络环境34
• 3.3.2 囚徒困境博弈34-35
• 3.3.3 演化机制35
• 3.4 理论分析35-39
• 3.4.1 样例分析35-36
• 3.4.2 基于平均场(Mean-field)假设的理论分析36-39
• 3.5 仿真实验39-45
• 3.5.1 迁移对合作演化结果及个体收益的影响39-41
• 3.5.2 网络结构对合作演化结果的影响41-42
• 3.5.3 迁移概率对合作演化结果的影响42-43
• 3.5.4 合作演化过程分析43-45
• 3.5.5 噪声参数对合作演化结果的影响45
• 3.6 总结45-47
• 第四章 在网络环境中屏蔽部分个体的繁衍能力促进合作演化47-61
• 4.1 引言47-48
• 4.2 相关研究工作48
• 4.3 模型描述48-50
• 4.3.1 网络环境中的个体行为演化模型48-49
• 4.3.2 屏蔽部分个体的繁衍能力的机制(IIR机制)49-50
• 4.4 理论分析50-54
• 4.4.1 环形网络环境下个体行为演化的马尔可夫过程分析50-53
• 4.4.2 在网络环境中IIR机制促进合作演化的工作原理53-54
• 4.5 仿真实验54-58
• 4.5.1 重网络中考虑交互活动有限的行为演化模型环境54-57
• 4.5.2 双重网络中考虑投放资源有限的行为演化模型环境57-58
• 4.6 总结58-61
• 第五章 总结和展望61-63
• 5.1 总结61-62
• 5.2 未来工作展望62-63
• 致谢63-65
• 参考文献65-71
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果71

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本文编号：320157