Framework giver nye værktøjer til systematisk at opbygge samarbejde; videnskabsmænd udvider teorien om gentagne spil

Det eneste, der skulle til for at omskrive reglerne for at forstå udviklingen af ​​samarbejdet, var en række tilfældige møder mellem Martin Nowak, Krishnendu Chatterjee og Christian Hilbe.

Chatterjee, en datalogi professor ved IST Østrig, nævnte ideen om stokastiske spil - spil, der kan ændre sig baseret på spillernes handlinger - under hans første besøg på Harvard i 2008, og ideen sendte Nowak ned ad en årelang vej for at fusionere konceptet med evolutionær dynamik.

"Folk, der studerer udviklingen af ​​samarbejde, bruger ikke stokastiske spil, " sagde Nowak, der udviklede det nye framework i samarbejde med Chatterjee, Hilbe, en post-doc i Chatterjees gruppe ved IST, og Stepan Simsa fra Charles University i Prag. "I stedet for i en sekvens af gentagne møder, det antages, at det samme spil med den samme udbetalingsmatrix spilles igen og igen. I et stokastisk spil, spillet i sig selv kan ændre sig sandsynligt afhængigt af spillerens handlinger."

Den nye tilgang, beskrevet i et papir den 4. juli offentliggjort i Natur , beskriver et system, der kan modellere udviklingen af ​​samarbejde baseret på gentagne stokastiske spil. I den enkleste form bruges kun et par spil - det ene med en større belønning og det andet med en mindre belønning - hvor spillerne vælger, om de vil samarbejde eller hoppe af.

Begge spil fungerer på samme måde:Hvis den ene spiller fejler, mens den anden samarbejder, afhopperen indsamler en større belønning, mens den anden person intet får. Hvis begge defekter, begge modtager en belønning, omend en der er mindre end belønningen for samarbejdet. Under normale forhold, samarbejde opstår sjældent i sådanne spil, fordi det mest logiske svar er, at spillere hopper af i et forsøg på at maksimere deres belønning.

Innovationen er, at hvorvidt spillere samarbejder eller ej, påvirker hvilket spil de efterfølgende spiller.

Ved begyndelsen, spillerne begynder med det højere værdispil. Så længe begge spillere samarbejder, de fortsætter med at spille det spil, men et afhopp fra begge spillere resulterer i, at de flytter til spillet med lavere værdi. Når begge spillere igen samarbejder, de kan vende tilbage til spil med højere værdi.

"Utroligt nok, selvom begge spil er sat op, så samarbejdet ikke udvikler sig, når vi sætter dem sammen, vi får samarbejde, " sagde Nowak. "Det er næsten som et paradoks."

Nøglen til at få systemet til at fungere, Nowak sagde, er forskellen i værdi mellem de to spil.

"Hvis vi springer ud, vi ødelægger noget, men hvis vi samarbejder bygger vi noget, " sagde han. "Så når vi samarbejder, vi spiller efterfølgende for noget, der er mere værdifuldt, og hvis vi mangler, vi spiller efterfølgende for noget, der er mindre værd.

"Det er det, der gør den nye tilgang spændende, Nowak tilføjede. "Idéen er så enkel, og alligevel ændrer den alt. Hvis du defekter i det første spil, du taber to gange, fordi din modstander vil gøre gengæld, og du skal spille et mindre værdifuldt spil."

Den stokastiske ramme kan også anvendes til spil med flere spillere, herunder offentlige goder spil og der løser det, der er kendt som "Tragedie of the commons".

"Mennesker udnytter miljøet i et offentligt gods-spil, " sagde Nowak. "I den gamle ramme, vi beslutter at samarbejde eller defekte, men næste dag spiller vi det samme spil igen, og miljøets tilstand er altid den samme. Men i vores nye teori, hvis vi udnytter miljøet dårligt, i næste runde kan det blive forværret, og så står vi over for et mindre værdifuldt offentligt gode, " han tilføjede.

Hvis miljøet forringes kraftigt som følge af frafald, så er der et stærkt incitament til at opretholde samarbejdet. Hvis miljøet forringes langsomt eller slet ikke, så er det – paradoksalt nok – vanskeligere at opnå samarbejde.

"Dette har interessante konsekvenser for nogle af de store problemer, mennesker står over for, som klimaændringer, miljøødelæggelse og migration" sagde Nowak. "Hvis folk forstår, at afhoppen i dag betyder, at vi vil spille et spil med en lavere gevinst i morgen, så bliver samarbejde en vindende strategi."

Hvis vi indser, at vi er ved et bristepunkt, der er en stærk fornuft i at samarbejde.

Konceptet kan også bruges af offentlige embedsmænd og politiske beslutningstagere til at designe programmer, der styrker samarbejdet. Hvis spillere samarbejder, har de chancen for at flytte til mere værdifulde spil.