Визуализатор Динамики Репликатора

Интерактивное исследование эволюционной динамики игр на симплексе

ẋᵢ = xᵢ[(Ax)ᵢ - xᵀAx]

Динамика репликатора описывает, как успешные стратегии распространяются в популяции. Стратегии с выше среднего выигрышем растут, а с ниже среднего снижаются.

Выбрать Игру

Визуализация Симплекса

Нажмите на симплекс, чтобы установить начальные условия. Треугольник представляет все возможные распределения стратегий (x+y+z=1). Каждая вершина — чистая стратегия, внутренние точки — смешанные стратегии.

Стратегия 1 (x)
Стратегия 2 (y)
Стратегия 3 (z)
Равновесие Нэша
ESS

Панель Управления

Матрица Выигрышей A

Отредактируйте матрицу выигрышей 3×3. Каждый элемент Aᵢⱼ представляет выигрыш стратегии i против стратегии j.

Текущее Состояние

Стратегия 1 (x) 0.333
Стратегия 2 (y) 0.333
Стратегия 3 (z) 0.334
Сумма 1.000
Выигрыш 1 0.00
Выигрыш 2 0.00
Выигрыш 3 0.00
Средний 0.00

Фазовый Портрет

Векторное поле, показывающее направление эволюции в каждой точке симплекса. Длина стрелки указывает скорость изменения.

Временная Эволюция

Наблюдайте, как частоты стратегий эволюционируют со временем согласно уравнению репликатора.

Анализ Равновесия

Узнать Больше

Динамика репликатора — это математическая модель, используемая в эволюционной теории игр для описания того, как успешные стратегии распространяются в популяции со временем.

Уравнение Репликатора:

i = xi[(Ax)i - xTAx]

Где:

  • xᵢ = частота стратегии i в популяции
  • A = матрица выигрышей, где Aᵢⱼ — выигрыш i против j
  • (Ax)ᵢ = ожидаемый выигрыш стратегии i
  • xᵀAx = средний выигрыш в популяции

Симплекс — это геометрическое представление всех возможных состояний популяции. Для трех стратегий он образует треугольник, где каждая точка представляет допустимое распределение.

Ограничение:

x + y + z = 1, where x, y, z ≥ 0

Вершины:

  • (1, 0, 0): Чистая стратегия 1 (вся популяция играет стратегию 1)
  • (0, 1, 0): Чистая стратегия 2
  • (0, 0, 1): Чистая стратегия 3

Внутренние точки представляют смешанные популяции, где сосуществуют несколько стратегий.

Точки равновесия — это состояния, где состав популяции перестает меняться (ẋ = 0). Они могут быть устойчивыми (аттракторы) или неустойчивыми (репеллеры).

Типы Равновесий:

  • Равновесия Чистой Стратегии: Популяция состоит из одной стратегии
  • Равновесия Смешанной Стратегии: Несколько стратегий сосуществуют в стабильных пропорциях
  • Внутренние Равновесия: Все стратегии имеют положительную частоту

Эволюционно Стабильная Стратегия (ESS):

Стратегия является ESS, если, будучи принятой популяцией, она не может быть вторгнута никакой редкой мутантной стратегией. Все ESS являются равновесиями Нэша, но не все равновесия Нэша являются ESS.

Камень-Ножницы-Бумага

Игра циклического доминирования, где каждая стратегия побеждает одну и проигрывает другой. Внутреннее равновесие — центр с замкнутыми орбитами вокруг него.

Ястреб-Голубь

Моделирует конфликт между агрессивными (Ястреб) и пассивными (Голубь) стратегиями. Обычно имеет устойчивое смешанное равновесие.

Координация

Игроки выигрывают от выбора одной и той же стратегии. Существуют несколько устойчивых чистых равновесий.

Охота на Оленя

Напряжение между безопасностью и сотрудничеством. Два чистых равновесия: одно доминирует по риску, другое по выигрышу.

Биология

Эволюция поведения животных, динамика хищник-жертва и эволюция сотрудничества.

Экономика

Обучение в играх, рыночная динамика и распространение экономического поведения.

Социальные Науки

Культурная эволюция, распространение инноваций и формирование социальных норм.

Информатика

Мультиагентное обучение, алгоритмическая теория игр и распределенная оптимизация.