Laskelmointia mielen evoluutiosta



Samankaltaiset tiedostot
Evoluutioekologia

Vangin dilemma häiriöisessä ympäristössä Markov-prosessina (valmiin työn esittely) Lasse Lindqvist

Evolutiivisesti stabiilin strategian oppiminen

Evolutiivinen stabiilisuus populaation

Luento 5: Peliteoriaa

Bayesin pelit. Kalle Siukola. MS-E2142 Optimointiopin seminaari: Peliteoria ja tekoäly

Altrui = muiden, muiden ihmisten italiaksi C. halusi luoda positivismista ihmiskunnan sekulaarin uskomusjärjestelmän Aluksi altruismi yhdistyi

Epäsymmetriset pelit - omistajuus

SEKASTRATEGIAT PELITEORIASSA

Epätäydellisen tiedon jatkuvat pelit. Mika Viljanen Peliteorian seminaari

Toistetut pelit Elmeri Lähevirta. MS-E2142 Optimointiopin seminaari: Peliteoria ja tekoäly

Peliteoria luento 2. May 26, Peliteoria luento 2

SM-turnaukset /5

Sekastrategiat ja intensiiviyhteensopivuus

Luento 5: Peliteoria

ESS oppiminen ja sen simulointi

Yhteistyötä sisältämätön peliteoria

III Perinnöllisyystieteen perusteita

Luento 5: Peliteoriaa

Strateginen kanssakäyminen. Taloustieteen perusteet Matti Sarvimäki

PELITEORIAN PERUSTEITA

Strateginen kanssakäyminen Taloustieteen perusteet Matti Sarvimäki

Strategiapelit ja Nashin tasapaino. Esitta ja : Sebastian Siikavirta

Paljonko maksat eurosta -peli

Nollasummapelit ja bayesilaiset pelit

Strategiset valinnat Taloustieteen perusteet Matti Sarvimäki. A. Peliteorian alkeet. Johdanto. Johdanto 15/09/19

Mitä (biologinen) evoluutio on?

6.1 Ihminen kehityksensä vankina vai herrana? Geenit vai ympäristö ihmisyyden määrääjinä

Evoluutio. BI Elämä ja evoluutio Leena Kangas-Järviluoma

Arkkitehtuurien tutkimus Outi Räihä. OHJ-3200 Ohjelmistoarkkitehtuurit. Darwin-projekti. Johdanto

Luku 29 Peliteoria. Käsittelemme aluksi peliteorian peruskäsitteitä ja sanastoa, sitten katsomme itse pelejä.

Rationalisoituvuus ja yleinen tieto rationaalisuudesta

MS-C2105 Optimoinnin perusteet Malliratkaisut 5

Peliteoria luento 3. May 27, Peliteoria luento 3

Strategiset valinnat. Taloustieteen perusteet Matti Sarvimäki

Pistiäisten eusosiaalisuus, haplodiploidiahypoteesi ja sen vaihtoehdot

Peliteoria Strategiapelit ja Nashin tasapaino. Sebastian Siikavirta

Opettaminen ja oppiminen

Peliteoria luento 1. May 25, Peliteoria luento 1

Hallitusammattilainen milloin käyttää, mitä hyötyä, mitä maksaa?

Luento 7. June 3, 2014

Geneettiset algoritmit

Pohdiskeleva ajattelu ja tasapainotarkennukset

VIISIPALLO PELI JOKA KEHITTÄÄ YHTENÄISYYTTÄ YHTEISTYÖTÄ YHTEISÖÄ

Pelit matematiikan opetuksessa

Johdanto peliteoriaan Kirja kpl. 2

NAISTEN JA MIESTEN SUOMEN CUP 2012

Hangon Bridgeviikko 2010

ESPANJANVESIKOIRIEN ROTUPALAVERI 2014 / ASIALISTA

LAAJENNETUN MUODON RATIONALISOITUVUUS. S ysteemianalyysin. Arno Solin Laboratorio. Aalto-yliopiston Teknillinen korkeakoulu

Kesällä 2018 pelataan taas kortteliliigaa ilmoittaudu mukaan!

Peliohje (6)

Psyykkisten rakenteiden kehitys

8. Luento Hyvä ja paha asenne toisiin

Kvantitatiivinen genetiikka

Kesällä 2018 pelataan taas kortteliliigaa ilmoittaudu mukaan!

SELVITYS SIITÄ MITEN ERÄÄT PERINNÖLLISET SAIRAUDET (KUTEN GPRA JA FUCOSIDOSIS) PERIYTYVÄT ENGLANNINSPRINGERSPANIELEISSA

TEAMGOLF-KUTSU. Kilpailu järjestetään Veritas-Stadionin sisähallissa (Hippoksentie 6, Kupittaa, Turku) sunnuntaina

Suomen Curlingliiton alaisten curlingin SMkilpailuiden säännöt kaudella

TAMPEREEN YLIOPISTO Pro gradu -tutkielma. Tero Sirkka. Peliteoriaa

Säännöt. Pelivalmistelut

JUSSIN KISAT 2017, TEAMGOLF-KUTSU

Y56 laskuharjoitukset 6

Toiminnan arviointikysely lasten vanhemmille- Ilves, ringette

JOHDATUSTA PELITEORIAAN

Hallituksen esitys liittokokoukselle sääntömuutoksiksi Käsitelty hallituksen kokouksessa

11 Oligopoli ja monopolistinen kilpailu (Mankiw & Taylor, Ch 17)

TURNAUSOHJEET. Turnauksen tavoite. Ennen aloitusta. Taistelukierroksen Pelaaminen.

III- Divisioona playoff- ottelut Etelän loppusarjan ylempi jatkosarja ja Kymi-Saimaan loppusarja

KASVOTON VIHOLLINEN - SÄÄNNÖT

Peliteoria ja huutokauppamekanismit

Peltolan uutiset 3/2011

ARVOKAS JOHTAMINEN OPETUSALAN JOHTAMISEN FOORUMI HELSINKI

Sekastrategia ja Nash-tasapainon määrääminen

Coimisiún na Scrúduithe Stáit State Examinations Commission. Leaving Certificate Marking Scheme. Finnish. Higher Level

Mun perhe. * Joo, mulla on kaksi lasta. Mulla on Mulla ei oo. 1 2,3,4 + a ei + a. Mulla on yksi lapsi kaksi lasta Mulla ei oo lapsia

7. Luento 9.3. Hyvä ja paha tunne

Vuoden Koirat 2015 kilpailu

Suomalaisen jääkiekon strategia

Yleinen tietämys ja Nashin tasapaino

Itsekkäät geenit sosiaalisissa yhteisöissä

Yhteistyötä sisältämätön peliteoria jatkuu

NAISTEN KORISLIIGAN SARJAMÄÄRÄYKSET

TALOUSTIETEEN LUENTOJEN TEHTÄVÄT

Tervetuloa mukaan Silverin Palmuliigaan!

Mitä harjoitteella halutaan saavuttaa (aim), eli päämäärä (tarkoitusperä):

Mummot, muksut ja kaikki muut

TIES592 Monitavoiteoptimointi ja teollisten prosessien hallinta. Yliassistentti Jussi Hakanen syksy 2010

AIKA on geneettistä menestystä

Kysely Kaapo ry:n pelaajien vanhemmille Copy

Perhesukupolvet ja taloudellinen auttaminen. Suurten ikäluokkien lapsilleen ja vanhemmilleen antama tuki 1

KUVAJUTTU Lapsen nimi: Päivämäärä: Päiväkoti/koulu: Lomakkeen täyttäjä:

Päivitetty

Johdatus go-peliin. 25. joulukuuta 2011

D1 YA-joukkue Palaute pelaajilta ja vanhemmilta

Säännöt & Asetukset. Säännöt & Asetukset. Versio 1.00 /

Luento 13: Geneettiset Algoritmit


Vangin dilemma häiriöisessä ympäristössä Markov-prosessina

Toiminnan arviointikysely lasten vanhemmille- Ruoveden Pirkat

Transkriptio:

VIRPI KAUKO Laskelmointia mielen evoluutiosta ihmisen ja muiden eläinten yhteistyö- ja kilpailustrategioiden, sukulaisaltruismin yms. vuorovaikutusten tarkastelua luonnonvalinnan kannalta [SKEPSIS RY:N KESKUSTELUTILAISUUS 31.3.005 KLO 18 0 SEPÄNKESKUS, JYVÄSKYLÄ] Luonnonvalinnan logiikka: geenit vaikuttavat yksilöiden ominaisuuksiin ominaisuudet vaikuttavat yksilön lisääntymismenestykseen geneettiset ominaisuudet periytyvät jälkeläisille ne geenit, jotka parantavat kantajansa lisääntymismenestystä, yleistyvät muiden kustannuksella... selvää, mutta: Miten geenit voivat vaikuttaa käyttäytymiseen ja strategioihin? Epäsuorasti! Vaistot, tunteet, tietoisuus, älykkyys,...? Geenit vs. ympäristö? Ken tietää... Miten uuden mutantin yleistyminen populaatiossa pääsee alkuun? ESS 1

Esimerkkejä: Rakastuvat preeriamyyrät (Microtus ochrogaster): kuherruskuukausi lisää naaraalla oksitosiinin ja koiraalla vasopressiinin eritystä puolisot viihtyvät lopun ikäänsä yhdessä uros puolustaa naarastaan ja pentujaan aggressiivisesti sama tapahtuu ilman paritteluakin, jos vasopressiinia annetaan ruiskeena mutta parittelukaan ei johda sitoutumiseen jos koiraalle annetaan vasopressiinin estävää ainetta vastaavia hormonireseptoreja on aivoissa muillakin yksiavioisilla nisäkkäillä, mutta moniavioisilla ei (esim. niittymyyrä, Microtus pennsylvanicus) Maaoravat varoittavat toisiaan pedoista etenkin vanhat naaraat Vampyyrien verisisaruus Sudenpennut jäävät auttamaan vanhempiaan metsästyksessä ja pentujen hoidossa Mehiläiset, muurahaiset ym. sosiaaliset pistiäiset Milloin kannattaa lisääntyä itse, milloin taas auttaa vanhempiaan tuottamaan itselle lisää sisaruksia? Suokukot: tummakauluksiset aggressiivisia, vaaleakauluksiset eivät Kivi-paperi-saksi -liskot ( täpläkylkilisko, Uta stansburiana) oranssikurkkuinen koiras on aggressiivinen, sillä on iso reviiri ja paljon naaraita keltakurkkuinen koiras käy varkain oranssikurkkuisen alueella sinikurkkuiset koiraat asuvat pienellä reviirillä yhden naaraan kanssa ja pitävät keltakurkkuiset alueeltaan poissa

Tieteenhistoriaa... 1859 (Darwin) : luonnonvalinta; survival of the fittest, vahvimman selviytyminen, kamppailu olemassaolosta 1960 : lajin parhaaksi (epäitsekkyyden ja yhteistyön edut ilmiselvät) 1964 (Hamilton): sukulaisvalinta (nepotismi?); altruismi, itsekkyys, yhteistyö, kauna 1971 (Trivers): vastavuoroinen altruismi (varoitushuudot, puhdistajakalat) 1973 8 (Maynard Smith): peliteoria ja eläinten konfliktit/yhteistyö 1976 (Dawkins): geenien itsekkyys (voita geenisi!) 1981 (Axelrod & Hamilton): yhteistyön evoluutio (monta kierrosta Vangin dilemmaa; reilu peli sittenkin kannattaa!) 003 (Sarmaja): perhetunteiden evoluutiopsykologia (anopit vs. miniät,... ) 3

Sukulaisuusaste Todennäköisyys, että kahdella yksilöllä on sama ainutlaatuinen geeni p(a ja B) = p(a)p(b); p(a tai B) = p(a) + p(b) Diploidit eläimet: identtiset kaksoset: r = 1 lapsi & vanhempi: r = 1 lapsenlapsi & isovanhempi: r = ( 1 ) = 1 4 lapsenlapsenlapsi & isoisovanhempi: r = ( 1 )3 = 1 8 sisarpuolet: r = ( 1 ) = 1 4 täyssisarukset: r = 1 4 + 1 4 = 1 täti & veljenpoika (yms.): r = ( 1 ) = 1 4 serkukset: r = ( 1 )4 + ( 1 )4 = 1 8 Haplodiploidit eläimet (esim. mehiläinen): emo & tytär: r = 1 emo poika: r = 1 poika emo: r = 1 isä & poika: r = 0 isä tytär: r = 1 tytär isä: r = 1 sisko & sisko: r = ( 1 ) + 1 = 3 4!!! veli sisko: r = ( 1 ) + 0 = 1 4 sisko veli: r = 1 4

Haukka ja kyyhky Kilpailu ruoasta, reviiristä, puolisosta jne. Näillä hyödykkeillä on jokin arvo evoluution valuutassa eli lisääntymiskykyisten jälkeläisten määrässä. Kaksi (pelkistettyä) strategiaa: haukka : tappele kunnes jompikumpi voittaa kyyhky : uhkaile tai pakene Kumpi pärjää paremmin? Kilpailutilanteen voittaja saa palkkioksi G yksikköä Tappelussa loukkaantunut menettää C yksikköä kohdatessaan kohdatessaan haukan kyyhkyn Haukka saa (G C)/ G Kyyhky saa 0 G/ Jos haukat populaatio = x, kyyhkyt populaatio = 1 x, niin haukka-strategian keskimääräinen menestys on x (G C)/ + (1 x) G ja kyyhkyn (1 x) G/. Strategiat ovat tasaväkiset, kun x (G C) + (1 x) G = (1 x) G Gx Cx + G Gx = 0 x = G C Kyyhky voittaa mikäli x > G/C eli haukkoja on paljon, haukka taas voittaa jos kyyhkyjä on paljon. Kumpikaan strategia ei siis ole vakaa. Käyttäytymismalli on evolutiivisesti vakaa, jos siitä poikkeavasti käyttäytyvä vähemmistö ei pääse luonnonvalinnassa yleistymään populaatiossa. 5

Haukka ja kyyhky olivat puhtaita strategioita, mutta yksilö voi käyttäytyä myös eri tavoin eri todennäköisyyksillä eli noudattaa sekastrategiaa p = (p 1, p,..., p n ); p 1 + p + + p n = 1. Kun p-strategi pelaa q-strategia vastaan (ja n = ), se voittaa (tai häviää) keskimäärin puq = ( ) ( ) ( ) u p 1 p 11 u 1 q1 u 1 u q Strategia p on ESS, joss se on Nashin tasapainotila ja vakaa, eli pup qup kaikilla q jos q p ja pup = qup, niin puq > quq. eli joss puq > quq kaikilla q p. Haukka-kyyhky -pelissä strategia p = ( G, ) C G C C on ESS, koskapa puq quq = ( G C ) ( ) ( ) C G C G G q1 C G ( q 0 q 1 q ) ( C G G G 0 ) ( ) q1 q = (G Cq 1) C > 0 aina kun q 1 G C. Kivi-paperi-sakset Pelimatriisi on tyyppiä 0 1 1 U = 1 0 1. 1 1 0 Tässä pelissä ei ole ESS:iä, mutta kylläkin tasapainotila, jonka ympärillä eri strategiaa harjoittavien runsaussuhteet populaatiossa vaihtelevat syklisesti. 6

Vangin dilemma Kaksinpeli, jossa pelaajilla on kaksi vaihtoehtoa: yhteistyö tai huijaus. Ei ole nollasummapeli! ( ) b d U = ; a c { a > b > c > d b > a + d (esim. a = 00, b = 100, c = 100, d = 1000) Jos molemmat tekevät yhteistyötä (Y), he saavat palkkion b. Jos molemmat huijaavat (H), he saavat rangaistuksen c. Y vs. H: Y häviää d ja H voittaa a pelimerkkiä. H voittaa aina!?... paitsi jos peliä toistetaan. Jos samat pelaajat joutuvat vastakkain toistekin todennäköisyydellä w, niin n:s kierros tapahtuu todennäköisyydellä w n. Jos pelaajan tulos n:nnellä uusintakierroksella on u n, niin tulos koko pelistä on u 0 + u 1 w + u w + u 3 w 3 +.... Mikään strategia ei ole paras kaikkia strategioita vastaan. Johdonmukaisesti Y:tä pelaavaa vastaan paras strategia on pelata johdonmukaisesti H:ta, koska silloin tulos on a/(1 w). Jos taas vastustajan strategia on Y kunnes toinen pelaa H, ja sen jälkeen H, niin pelaamalla H aina tulos onkin vain a + cw/(1 w). Sen sijaan pelaamalla Y aina tulos on b/(1 w). Kumpi on parempi? 7

a + cw 1 w > b 1 w a(1 w) + cw > b a b + w(c a) > 0 w < a b a c Huijaus siis kannattaa vain, jos todennäköisyys kohdata sama vastapelaaja toiste on pieni. Mitä pienempi yhteisö, sen suurempi todennäköisyys. Johtopäätös: reilu peli kannattaa, etenkin pienessä yhteisössä! Axelrodin tietokoneturnauksen voitti strategia Tit for Tat (= Silmä silmästä?) eli Ensimmäisellä kierroksella pelaa Y, sen jälkeen tee samoin kuin vastustaja edellisellä kierroksella. Kirjallisuutta Robert AXELROD: Evolution of Cooperation, 1986 Josef HOFBAUER & Karl SIGMUND: Evolutionary Games and Pop. Dynamics, 000 Heikki SARMAJA: Ihmislajin perheenmuodostuksen evoluutiopsykologinen perusta (The evolutionary base of human family formation), Yhteiskuntapolitiikka 3/003 Robert TRIVERS: Natural Selection and Social Theory, 00 (artikkelikokoelma) Jussi VIITALA: Inhimillinen eläin, eläimellinen ihminen, 003 Kelly R. ZAMUDIO & Barry SINERVO: Polygyny, mate-guarding, and posthumous fertilization as alternative male mating strategies; PNAS December 19, 000, vol. 97, no. 6, 1447-1443 (Kivi-paperi-saksi-liskot) http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/6/1447 8