Тем не менее, примеров сотрудничества и обмена в природе предостаточно, от человеческих обществ до одноклеточных бактерий.
В новой статье, опубликованной в журнале Scientific Reports, исследователи из Пенсильванского университета используют теорию игр, чтобы продемонстрировать сложный набор черт, которые могут способствовать развитию сотрудничества. Их анализ показал, что небольшие группы, в которых акторы дольше помнили действия своих товарищей по группе, с большей вероятностью вырабатывали стратегии сотрудничества.
Работа предлагает одно возможное преимущество мощной памяти человека: она питает нашу способность как общества к сотрудничеству.
«В прошлом мы изучали взаимодействие двух игроков, чтобы определить наиболее надежные эволюционные стратегии», — сказал Джошуа Б. Плоткин, профессор кафедры биологии Пенсильванского университета искусств и наук. «Наш новый анализ позволяет создавать сценарии, в которых игроки могут одновременно реагировать на поведение и стратегии нескольких других игроков. Это дает нам картину гораздо более богатого набора социальных взаимодействий, картина, которая, вероятно, более репрезентативна для сложностей человеческого поведения."
Плоткин сотрудничал с Александром Ж. Стюарт, в то время занимавший постдокторантуру, а ныне научный сотрудник Королевского общества в Университетском колледже Лондона, рассказывает о работе, основанной на многолетних экзаменах пары по теории игр.
В своих более ранних работах они использовали сценарий Итерированной дилеммы заключенного, в котором два игрока сталкиваются друг с другом и могут выбирать, сотрудничать или нет, чтобы понять, какие обстоятельства способствуют росту щедрости по сравнению с эгоизмом.
В новой статье они добавили два уровня сложности. Во-первых, они использовали другой сценарий, известный как игра общественного блага, который позволяет игрокам взаимодействовать более чем с одним игроком одновременно.
Настройка также позволила исследователям варьировать количество игроков в данной игре. В игре с общественными благами игрок может внести определенное количество личных ресурсов в общий пул, который затем делится поровну между всеми игроками. Наибольшая общая выгода приходит, когда все игроки делают щедрые взносы, но это также подвергает щедрых игроков риску потерять ресурсы из-за эгоистичных игроков, что является трагедией сценария всеобщего достояния.
Вторым дополнительным уровнем сложности было наделение игроков способностью к долгим воспоминаниям. То есть игроки могут использовать действия своих противников из нескольких предыдущих раундов игры, чтобы сообщить свои стратегии для последующих раундов. Например, если игрок неоднократно сталкивался с игроком в группе, который часто вел себя эгоистично, он с большей вероятностью «накажет» этого перебежчика, удерживая ресурсы в будущих раундах.
Кроме того, популяциям игроков было разрешено «развиваться», так что более успешные игроки, которые добиваются большего выигрыша, с большей вероятностью передадут свои стратегии следующему поколению игроков.
Стюарт и Плоткин обнаружили, что чем больше игроков в игре, тем меньше вероятность того, что кооперативные стратегии могут победить. Напротив, большинство надежных стратегий в больших группах благоприятствовало дезертирству.
"Это имеет интуитивный смысл", — сказал Плоткин. «По мере увеличения размера группы перспективы устойчивого сотрудничества снижаются. Соблазн дезертировать и стать нахлебником растет."
И наоборот, их результаты показали, что предоставление игрокам большей памяти, способности запоминать и принимать решения на 10 предыдущих раундах действий их оппонентов привело к большему относительному объему надежных совместных стратегий.
Отчасти причина этого, по словам исследователей, заключалась в том, что большая память позволяла игрокам разрабатывать более широкий спектр более тонких стратегий, в том числе тех, которые могут наказывать людей за отступление от стратегий и гарантировать, что они не захватят население
«Более сильная память позволила игрокам отсеять редкого перебежчика», — сказал Плоткин.
В заключительной серии экспериментов Стюарт и Плоткин использовали компьютерное моделирование, которое позволило развивать память игроков вместе с самими стратегиями. Они обнаружили, что не только предпочтительны более длинные воспоминания, но и развитие более длительных воспоминаний привело к увеличению сотрудничества.
«Я думаю, что интересный вывод из нашего исследования, — сказал Стюарт, — состоит в том, что вы можете получить набор обстоятельств, при которых возникает некоторая неконтролируемая петля обратной связи.
Более длинные воспоминания способствуют большему сотрудничеству, а большее сотрудничество способствует более длительным воспоминаниям. Такая ситуация, когда вы переходите от более простой системы к более сложной, является отличным примером того, что делает эволюция, она приводит к все большей и большей сложности."
В качестве следующего шага Стюарт и Плоткин хотели бы использовать людей для оценки своих математических результатов.
«У нас есть все эти результаты о том, какие виды стратегий являются успешными, которые учитывают различные особенности действий игроков», — сказал Стюарт. "Мы хотели бы провести эксперимент с людьми, чтобы выяснить, на что они на самом деле обращают внимание, когда играют.
Это их выплаты? Это выплаты их оппонентов? И посмотрите, как эти стратегии соответствуют тем, которые мы видим в нашем анализе."