Tese de Doutorado #317: Marco Amaral

Teoria dos jogos evolucionários e o surgimento da cooperação: dinâmicas inovativas e jogos mistos

Autor: Marco Antônio Amaral

Banca Avaliadora

Jafferson Kamphorst Leal da Silva (orientador)

Física - UFMG

Lucas Lages Wardil (coorientador)

ICEB/UFOP

Gerald Weber

Física - UFMG

Ronald Dickman

Física - UFMG

Paulo Roberto de Araújo Campos

DF/UFPE

Jeferson Jacob Arenzon

DF/UFRGS

Orientadores

Jafferson Kamphorst Leal da Silva (orientador)

Departamento de Física - UFMG

Lucas Lages Wardil (coorientador)

ICEB/UFOP

Resumo do Trabalho

O surgimento e a manutenção da cooperação entre indivíduos é uma questão em aberto, que toca desde áreas como a biologia evolutiva até a economia. A estrutura matemática da teoria de jogos descreve adequadamente o dilema que surge quando um indivíduo se vê dividido entre o altruísmo — no qual ele se sacrifica pelo grupo — e o egoísmo — no qual trai seus pares em benefício próprio. Neste trabalho, estudamos primeiramente como a cooperação se comporta diante de flutuações nas percepções de ganho em dinâmicas imitativas. Descobrimos que a cooperação aumenta na presença de flutuações, indicando uma robustez diante das inevitáveis flutuações presentes na natureza. Em seguida, estudamos dois novos modelos de atualização de estratégias inspirados no modelo de Ising da física da matéria condensada: o modelo “win-stay-lose-shift” com aspiração dinâmica e o modelo de Logit inovativo. Em ambos os modelos fizemos uma caracterização completa da evolução da cooperação em populações estruturadas em redes através das técnicas de Monte Carlo e equação mestra. Os resultados obtidos foram semelhantes aos obtidos em experimentos recentes com humanos, em particular a independência dos resultados com relação à topologia da rede.