Combinando teoria dos grafos e teoria dos jogos: o dilema dos prisioneiros em estruturas complexas.

Abstract

O dilema dos prisioneiros, no formato de jogos evolutivos, busca estudar o comportamento da dinâmica entre duas estratégias (cooperar versus desertar) considerando a racionalidade limitada devido restrições cognitivas dos agentes. A taxa de espalhamento das estratégias depende de como a população está estruturada e da interação entre os jogadores. Este trabalho teve como objetivo investigar, por meio de simulações computacionais, a dinâmica do jogo em diferentes estruturas, com diferentes padrões de conectividade entre seus constituintes, e assim compreender a influência da estrutura sobre a dinâmica evolutiva. O parâmetro de controle utilizado foi o Temptation to defect, que dá vantagem aos desertores. Foram implementados dois modos de interação entre os jogadores, a interação com eles próprios e com a vizinhança (auto combate), e a interação apenas com a vizinhança. No decorrer do jogo, os jogadores puderam imitar e/ou trocar de estratégia (mobilidade de estratégia) com seus vizinhos. Nossos resultados mostraram que as características estruturais podem interferir não só na sobrevivência dos cooperadores, mas na região de mistura (cooperador/desertor). Mais vizinhos não significam necessariamente mais cooperação. Além disso, a interação dos jogadores com eles próprios (auto combate) podem instigar a cooperação para maiores valores de Temptation to defect. Entretanto, adicionando a mobilidade de estratégia na dinâmica, a cooperação conseguiu sobreviver apenas quando o auto combate estava associado na interação. Concluímos que, apesar da escolha da rede em sistemas reais ser baseada na melhor representação para o problema, as regras da dinâmica poderão ser definidas de forma a instigar a difusão da cooperação conforme o objetivo almejado para o bom funcionamento do sistema.