多人博弈与合作演化研究

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1、苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：!塾垫墨日期：坠!羔：竺!：兰墨苏州大学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容

2、相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所(含万方数据电子出版社)、中国学术期刊(光盘版．)电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在——年——月解密后适用本规定。非涉密论文口论文作者签名：导师签名：期：塑!兰：里篁：够多人博弈与合作演化研究中文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

3、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

4、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^f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，当临界质量膨在合适范围内，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‰来达到最佳的合作

5、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‰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

6、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：多人雪堆博弈、空间拓扑结构、临界质量、合作Ⅱ作者：陆栋梁指导老师：张宏斌TheresearchonmultiersongameandevolutionofcooperationAbstractCooperationisubiquitousbothinbiologicalandsocialsystem，researchingtheemergenceandtheevolutionofcooperativebehaviorsisoneofthemostim

7、portantissuesintheevolutionarybiologicalandsocialtheory．Gametheory,especiallytheevolutionarygametheory,providesalleffectivetheoreticalframeworkformescientiststostudytheissue．Giventhecomplexityoftheactualsocialnetworkaswellasthecomplicatedinteractionformsoftheindividuals

8、，researchesofgametheoryonthecomplexnetworkhavearapiddevelopmentrecently．Inthisthesis，weoverviewthedevelopmento