复制子动力学可视化

进化博弈论中演化动态的交互式探索

ẋᵢ = xᵢ[(Ax)ᵢ - xᵀAx]

复制子动力学描述了成功策略如何在群体中传播。收益高于平均水平的策略会增长,而低于平均水平的策略会衰退。

选择博弈

单纯形可视化

点击单纯形设置初始条件。三角形表示所有可能的策略分布(x+y+z=1)。每个顶点是纯策略,内部点是混合策略。

策略1 (x)
策略2 (y)
策略3 (z)
纳什均衡
演化稳定策略

控制面板

收益矩阵 A

编辑3×3收益矩阵。每个元素Aᵢⱼ表示策略i对策略j的收益。

当前状态

策略1 (x) 0.333
策略2 (y) 0.333
策略3 (z) 0.334
总和 1.000
收益1 0.00
收益2 0.00
收益3 0.00
平均收益 0.00

相图

显示单纯形上每一点演化方向的向量场。箭头长度表示变化速度。

时间演化

观察策略频率如何根据复制子方程随时间演化。

平衡分析

了解更多

复制子动力学是进化博弈论中使用的数学模型,用于描述成功策略如何随时间在群体中传播。

复制子方程:

i = xi[(Ax)i - xTAx]

其中:

  • xᵢ = 群体中策略i的频率
  • A = 收益矩阵,其中Aᵢⱼ是i对j的收益
  • (Ax)ᵢ = 策略i的期望收益
  • xᵀAx = 群体中的平均收益

单纯形是所有可能群体状态的几何表示。对于三个策略,它形成一个三角形,其中每一点代表一个有效的分布。

约束条件:

x + y + z = 1, where x, y, z ≥ 0

顶点:

  • (1, 0, 0):纯策略1(整个群体采用策略1)
  • (0, 1, 0):纯策略2
  • (0, 0, 1):纯策略3

内部点代表多种策略共存的混合群体。

平衡点是群体组成停止变化的状态(ẋ = 0)。这些可以是稳定的(吸引子)或不稳定的(排斥子)。

平衡点类型:

  • 纯策略平衡点:群体由单一策略组成
  • 混合策略平衡点:多种策略以稳定比例共存
  • 内部平衡点:所有策略都有正频率

演化稳定策略(ESS):

当一个策略被群体采用时,如果它不能被任何稀有突变策略入侵,则该策略是ESS。所有ESS都是纳什均衡,但并非所有纳什均衡都是ESS。

石头剪刀布

一种循环优势博弈,每种策略击败一种并输给另一种。内部平衡点是一个中心,周围有闭合轨道。

鹰鸽博弈

模拟攻击性(鹰)与被动性(鸽)策略之间的冲突。通常具有稳定的混合平衡点。

协调博弈

玩家从选择相同策略中受益。存在多个稳定的纯策略平衡点。

猎鹿博弈

安全与合作之间的张力。两个纯策略平衡点:一个风险主导,一个收益主导。

生物学

动物行为的进化、捕食者-猎物动态以及合作的演化。

经济学

博弈中的学习、市场动态以及经济行为的传播。

社会科学

文化进化、创新传播以及社会规范的形成。

计算机科学

多智能体学习、算法博弈论和分布式优化。