复杂网络的性质与合作演化的关系的相关研究

论文摘要

复杂网络是用来描述解释自然界与人类社会中各种关系的理论,它对于帮助我们理解复杂系统有着重要的作用。在自然界中,尤其是人类社会,是通过合作的行为建立起来的,复杂网络上的合作演化问题是近些年研究的热点,尤其是影响合作演化的各种因素成为了各个领域的学者研究的重点。在前人研究影响个体合作行为的因素的基础上,本文综合讨论了网络结构和其他拓扑性质对复杂系统合作水平的影响。在本文中,我们主要研究讨论了网络异质性、平均度、困境强度、选择强度等参量对个体合作行为的影响。首先介绍了本文研究的依据和理论基础,包括网络的性质和模型、常用的演化博弈模型以及合作演化机制等,系统描述了复杂网络的统计特征和演化博弈的相关理论。然后,根据已经获得的系统知识,我们设定了本文研究中所需要的异质性的概念,构建了相应的异质随机网络模型,选择了常见的囚徒困境和雪堆博弈作为研究的博弈模型,费米规则被用作动力学模型,获得了一些网络拓扑属性对合作演化的影响。首先,我们发现众多研究中提到的异质性对合作演化的影响是很明显的,高异质性能够提升系统中个体的生存能力从而促进合作的演化;其次,网络的统计性质中度分布、簇系数和平均路径长度对合作的行为也有影响,高的平均度会不利于合作的演化而高的簇系数和平均路径长度却会提高系统的合作演化水平;然后,由于不同的博弈模型收益矩阵的不同,我们研究了和收益有关的困境强度的影响,发现困境强度越大,博弈的个体所面对的背叛诱惑越大,越趋向于选择背叛的策略,换句话说,困境强度越小越有利于合作行为的产生;之后,采用的费米动力学中的选择强度也是对合作演化有影响的,高的选择强度会促进合作的产生;最后,我们还分析了初始条件的影响,发现当初始条件大的时候系统达到合作的状态就会容易一些。

论文目录

摘要

abstract

第一章绪论

1.1 引言

1.2 复杂网络的统计特征

1.2.1 度与度分布

1.2.2 平均路径长度

1.2.3 簇系数

1.3 复杂网络的理论模型

1.3.1 规则网络模型

1.3.2 随机网络模型

1.3.3 小世界网络模型

1.3.4 BA无标度网络模型

1.4 本文的主要工作

第二章演化博弈论

2.1 博弈论基础

2.2 演化博弈模型

2.2.1 囚徒困境博弈

2.2.2 雪堆博弈

2.2.3 公共物品博弈

2.2.4 猎鹿博弈

2.2.5 收益矩阵与合作策略的关系

2.3 合作演化机制

2.4 复杂网络上的演化博弈

2.5 本章小结

第三章理论基础与研究方法

3.1 理论基础

3.1.1 网络

3.1.2 模型

3.1.3 动力学

3.2 研究方法

3.2.1 蒙特卡洛模拟

3.2.2 蒙特卡洛模拟的应用

3.3 本章小结

第四章网络性质对合作演化的影响

4.1 异质性对合作演化的影响

4.2 平均度对合作演化的影响

4.3 平均路径长度与簇系数对合作演化的影响

4.4 本章小结

第五章系统中各种因素对合作演化的影响

5.1 困境强度对合作演化的影响

5.2 选择强度对合作演化的影响

5.3 初始条件对合作演化的影响

5.4 本章小结

第六章总结与展望

6.1 本文工作总结

6.2 相关研究的展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李如玉

导师: 许照锦

关键词: 异质随机网络,异质性,困境强度,选择强度,囚徒困境,雪堆博弈

来源: 天津理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 数学

单位: 天津理工大学

分类号: O157.5

总页数: 60

文件大小: 2584K

下载量: 181

复杂网络的性质与合作演化的关系的相关研究

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢