Физики объяснили почему сотрудничество может побеждать эгоизм
Ученые пересмотрели классическую дилемму и показали, что сотрудничество может возникать само по себе.
Источник: Новости науки.
МОСКВА, 19 мая. /Новости науки/. Сотрудничество может появляться естественно даже там, где классическая теория игр предсказывает победу обмана и эгоизма. К такому выводу пришли физик Ратгерского университета Александр Морозов и его коллега Александр Фейгель из Еврейского университета в Иерусалиме. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследование связано с одной из самых известных задач теории игр — «дилеммой заключенного». В ней два участника могут сотрудничать или обмануть друг друга. На первый взгляд обман дает больший выигрыш каждому игроку. Поэтому классическая модель долго показывала: в долгой борьбе «обманщики» вытесняют тех, кто готов сотрудничать.
Морозов считает, что эта картина неполна. Его модель показывает: если участники могут узнавать друг друга и помнить прошлые встречи, сотрудничество начинает укрепляться без особых дополнительных условий.
«Дилемма заключенного 75 лет говорила нам, что обманщики в долгой перспективе всегда захватывают систему», — сказал Морозов. По его словам, новый расчет показывает обратное: даже в простой ситуации обман побеждает не всегда, а сотрудничество может возникать легче, чем считалось раньше.
Ключевое условие — память о партнере. Участнику достаточно помнить, с кем он уже встречался, и отвечать тем же поведением. Если другой сотрудничал, можно сотрудничать с ним снова. Если обманул — изменить стратегию.
Морозов назвал такое сотрудничество «эмерджентным свойством». Это значит, что оно возникает из простых правил само, без внешнего управления и сложного плана.
Раньше многие модели объясняли сотрудничество через особые условия. Например, через помощь родственникам, принадлежность к одной группе или устойчивые союзы. Новая работа показывает, что такие условия не всегда обязательны.
Этот вывод важен для биологии. По словам авторов, даже простые организмы, включая микробы или насекомых, могут развивать формы сотрудничества, если умеют различать друг друга. В природе это может происходить через химические сигналы, запахи, форму тела или другие признаки.
Сотрудничество лежит в основе сложной жизни. Без него клетки не смогли бы образовывать ткани, а отдельные организмы — устойчивые сообщества. Но эволюция часто кажется жесткой конкуренцией, где выигрывает самый эгоистичный. Работа Морозова показывает, что у эволюции есть материал для отбора сотрудничества, если оно хотя бы иногда сохраняется в популяции.
«Если сотрудничество всегда исчезает, эволюции нечего улучшать. Но если шанс есть, эволюция может сделать его более устойчивым», — сказал Морозов.
Ученые использовали математические модели и компьютерные симуляции. В том числе они изучали популяции нейросетей, которые играли в повторяющиеся игры. Нейросеть в этой работе выступала не как «искусственный разум», а как расчетная модель, способная учиться на предыдущих взаимодействиях.
Авторы также получили новый теоретический результат — обобщение фундаментальной теоремы Фишера о естественном отборе. Эта теорема описывает, как полезные признаки могут распространяться в популяции.
Морозов считает, что модель может быть полезна не только для биологии. Она описывает системы, где периоды устойчивого сотрудничества сменяются резкими кризисами. Такие схемы встречаются и в природе, и в истории человеческих обществ.
«Обманщики не всегда побеждают. Сотрудничество может сохраняться, и оно действительно сохраняется во многих системах, которые изучают ученые», — отметил Морозов.
Метод работы — математическое моделирование и компьютерные симуляции повторяющихся игр, включая модели популяций нейронных сетей.
Исследование связано с одной из самых известных задач теории игр — «дилеммой заключенного». В ней два участника могут сотрудничать или обмануть друг друга. На первый взгляд обман дает больший выигрыш каждому игроку. Поэтому классическая модель долго показывала: в долгой борьбе «обманщики» вытесняют тех, кто готов сотрудничать.
Морозов считает, что эта картина неполна. Его модель показывает: если участники могут узнавать друг друга и помнить прошлые встречи, сотрудничество начинает укрепляться без особых дополнительных условий.
«Дилемма заключенного 75 лет говорила нам, что обманщики в долгой перспективе всегда захватывают систему», — сказал Морозов. По его словам, новый расчет показывает обратное: даже в простой ситуации обман побеждает не всегда, а сотрудничество может возникать легче, чем считалось раньше.
Ключевое условие — память о партнере. Участнику достаточно помнить, с кем он уже встречался, и отвечать тем же поведением. Если другой сотрудничал, можно сотрудничать с ним снова. Если обманул — изменить стратегию.
Морозов назвал такое сотрудничество «эмерджентным свойством». Это значит, что оно возникает из простых правил само, без внешнего управления и сложного плана.
Раньше многие модели объясняли сотрудничество через особые условия. Например, через помощь родственникам, принадлежность к одной группе или устойчивые союзы. Новая работа показывает, что такие условия не всегда обязательны.
Этот вывод важен для биологии. По словам авторов, даже простые организмы, включая микробы или насекомых, могут развивать формы сотрудничества, если умеют различать друг друга. В природе это может происходить через химические сигналы, запахи, форму тела или другие признаки.
Сотрудничество лежит в основе сложной жизни. Без него клетки не смогли бы образовывать ткани, а отдельные организмы — устойчивые сообщества. Но эволюция часто кажется жесткой конкуренцией, где выигрывает самый эгоистичный. Работа Морозова показывает, что у эволюции есть материал для отбора сотрудничества, если оно хотя бы иногда сохраняется в популяции.
«Если сотрудничество всегда исчезает, эволюции нечего улучшать. Но если шанс есть, эволюция может сделать его более устойчивым», — сказал Морозов.
Ученые использовали математические модели и компьютерные симуляции. В том числе они изучали популяции нейросетей, которые играли в повторяющиеся игры. Нейросеть в этой работе выступала не как «искусственный разум», а как расчетная модель, способная учиться на предыдущих взаимодействиях.
Авторы также получили новый теоретический результат — обобщение фундаментальной теоремы Фишера о естественном отборе. Эта теорема описывает, как полезные признаки могут распространяться в популяции.
Морозов считает, что модель может быть полезна не только для биологии. Она описывает системы, где периоды устойчивого сотрудничества сменяются резкими кризисами. Такие схемы встречаются и в природе, и в истории человеческих обществ.
«Обманщики не всегда побеждают. Сотрудничество может сохраняться, и оно действительно сохраняется во многих системах, которые изучают ученые», — отметил Морозов.
Метод работы — математическое моделирование и компьютерные симуляции повторяющихся игр, включая модели популяций нейронных сетей.
