This work proposes a three-state microscopic opinion formation model based on the stochastic dynamics of the three-state majority-vote model. In order to mimic the heterogeneous compositions of societies, the agent-based model considers two different types of individuals: noise agents and contrarians. We propose an extension of the model for the simulation of the dynamics of financial markets. Agents are represented as nodes in a network of interactions and they can assume any of three distinct possible states (e.g. buy, sell or remain inactive, in a financial context). The time evolution of the state of an agent is dictated by probabilistic dynamics that include both local and global influences. A noise agent is subject to local interactions, tending to assume the majority state of its nearest neighbors with probability 1-q (dissenting from it with a probability given by the noise parameter q). A contrarian is subject to a global interaction with the society as a whole, tending to assume the state of the global minority of said society with probability 1 -q (dissenting from it with probability q). The stochastic dynamics are simulated on complex networks of different topologies, including square lattices, Barabási-Albert networks, Erdös-Rényi random graphs and small-world networks built according to a link rewiring scheme. We perform Monte Carlo simulations to study the second-order phase transition of the system on small-world networks. We perform finite-size scaling analysis and calculate the phase diagram of the system, as well as the standard critical exponents for different values of the rewiring probability. We conclude that the rewiring of the lattice drives the system to different universality classes than that of the three-state majority-vote model on a two dimensional square lattice. The model’s extension for financial markets exhibits the typical qualitative and quantitative features of real financial time series, including heavy-tailed return distributions, volatility clustering and long-term memory for the absolute values of the returns. The histograms of returns are fitted by means of coupled exponential distributions, quantitatively revealing transitions between leptokurtic, mesokurtic and platykurtic regimes in terms of a nonlinear statistical coupling and a shape parameter which describe the complexity of the system.

O estudo de sistemas sociais sempre foi visto como fora do escopo da física. No entanto, nos últimos anos, com o desenvolvimento da mecânica estatística e da aprendizagem de máquinas, em conjunto com recentes avanços na neurociência, tornou-se possível a criação de diversos modelos no intuito de estudar quantitativamente grandezas antes consideradas majoritariamente qualitativas. Dentre os problemas considerados está a moralidade, bem como suas consequências para as dinâmicas de opinião. Mais especificamente, considera-se relevante estudar como se dá a mudança de opiniões dentro de uma sociedade, bem como estratégias para convencer uma população a alterar sua direção moral. Utilizando um modelo baseado em agentes, na qual cada agente é representado por um vetor moral e utiliza uma estratégia de aprendizagem ótima para o cenário professor/aluno, estudamos a influência de duas estratégias de convencimento no comportamento macroscópico de nossa sociedade modelo. Tomando como base a aprendizagem sequencial sem a presença de ruído, e o fato de que seleção de exemplos na borda da dúvida gera um decaimento exponencial do erro de generalização em redes neurais artificiais, estudamos o efeito desta técnica como estratégia de convencimento populacional, assim como a comparação de sua eficácia com a estratégia padrão, na qual os exemplos são selecionados uniformemente. / The study of social systems was always seen as out of scope for the physical sciences. However, in the last years, with the rapid development of statistical mechanics and machine learning, along with recent advances in the field of neuroscience, it became possible to create a wide range of models with the objective to investigate quantitatively aspects of sociology that were mainly considered as qualitative features. Within the considered problems lies the issue of morality, as well as it\'s consequences to opinion dynamics. More specifically, it is considered relevant to understand how the opinion change dynamics undergoes inside a society, as well as strategies to convince a population to alter it\'s moral direction. Using an agent based model, in which each agent is represented by a moral vector and has an optimally performing algorithm in the professor/student scenario, we study the influence of two different convincement strategies on the macroscopic behaviour of our model society. In the online learning framework, without any noise, it is known that examples distributed perpendicular to the student achieve a exponential decay in it\'s generalization error. Therefore, we study the effect of this technique as a population convincement strategy, along with it\'s efficiency compared to the standard strategy, in which examples are selected uniformly.

O estudo de sistemas sociais sempre foi visto como fora do escopo da física. No entanto, nos últimos anos, com o desenvolvimento da mecânica estatística e da aprendizagem de máquinas, em conjunto com recentes avanços na neurociência, tornou-se possível a criação de diversos modelos no intuito de estudar quantitativamente grandezas antes consideradas majoritariamente qualitativas. Dentre os problemas considerados está a moralidade, bem como suas consequências para as dinâmicas de opinião. Mais especificamente, considera-se relevante estudar como se dá a mudança de opiniões dentro de uma sociedade, bem como estratégias para convencer uma população a alterar sua direção moral. Utilizando um modelo baseado em agentes, na qual cada agente é representado por um vetor moral e utiliza uma estratégia de aprendizagem ótima para o cenário professor/aluno, estudamos a influência de duas estratégias de convencimento no comportamento macroscópico de nossa sociedade modelo. Tomando como base a aprendizagem sequencial sem a presença de ruído, e o fato de que seleção de exemplos na borda da dúvida gera um decaimento exponencial do erro de generalização em redes neurais artificiais, estudamos o efeito desta técnica como estratégia de convencimento populacional, assim como a comparação de sua eficácia com a estratégia padrão, na qual os exemplos são selecionados uniformemente. / The study of social systems was always seen as out of scope for the physical sciences. However, in the last years, with the rapid development of statistical mechanics and machine learning, along with recent advances in the field of neuroscience, it became possible to create a wide range of models with the objective to investigate quantitatively aspects of sociology that were mainly considered as qualitative features. Within the considered problems lies the issue of morality, as well as it\'s consequences to opinion dynamics. More specifically, it is considered relevant to understand how the opinion change dynamics undergoes inside a society, as well as strategies to convince a population to alter it\'s moral direction. Using an agent based model, in which each agent is represented by a moral vector and has an optimally performing algorithm in the professor/student scenario, we study the influence of two different convincement strategies on the macroscopic behaviour of our model society. In the online learning framework, without any noise, it is known that examples distributed perpendicular to the student achieve a exponential decay in it\'s generalization error. Therefore, we study the effect of this technique as a population convincement strategy, along with it\'s efficiency compared to the standard strategy, in which examples are selected uniformly.

Nos últimos anos, uma míriade de modelos de propagação de opinião foram propostos, motivados pelo interesse crescente dos físicos por problemas interdisciplinares tanto em sociologia, quanto em economia e biologia. Um dos objetivos desse trabalho é unificar alguns desses modelos em uma mesma formulação. Para isso, generalizamos a noção de confiança limitada para o que chamamos de regras de confiança, que podem ser interpretadas como a introdução de viéses ou preconceitos nas interações de agentes com opiniões distintas. Munidos dessa formulação, nos propusemos a estudar como modelos que promovem localmente conformidade (o que está de acordo com experimentos para grupos pequenos conduzidos por psicólogos), poderiam gerar diversidade globalmente (explicando a persistência de pontos de vista distintos em sociedades, por exemplo). Nós estudamos o campo médio do modelo do votante e de variantes do modelo Sznajd. Aplicando ferramentas de sistemas dinâmicos, conseguimos resolver analiticamente o comportamento qualitativo dos modelos na ausência de ruído e desenvolvemos uma teoria de perturbação para o modelo Sznajd com ruído infinitesimal, que nos forneceu um retrato parcial do comportamento na presença de ruído. Na ausência de ruído, chegamos a conclusão que o modelo do votante se comporta de maneira completamente diferente, enquanto que os outros modelos tem essencialmente o mesmo comportamento. Também fizemos simulações em redes Barabási-Albert e Watts-Strogatz para os modelos votante e Sznajd e, em colaboração com o grupo de pesquisa do Institute for Complex Systems and Mathematical Biology da Universidade de Aberdeen, estudamos um modelo de biodiversidade que pode ser encarado como uma variante do modelo do votante em uma rede quadrada. As nossas conclusões apontam que os resultados de campo médio podem ser compreendidos através de conexões com teoria de grafos e que os diversos modelos simulados se comportam em um certo sentido da mesma maneira, reforçando a idéia de universalidade entre eles (na verdade é essencial que existam aspectos universais no comportamento humano para que a modelagem de sistemas sociais seja factível, dadas as dificuldades óbvias de se construir um modelo realista para uma pessoa ou uma sociedade). Grosso modo, em todos os sistemas estudados, a coexistência ou não de pontos de vista diferentes parece depender mais crucialmente da rede e do tipo de regra de confiança, do que de outros detalhes específicos do modelo. / In the recent years, a great number of opinion propagation models were proposed, motivated by the increasing interest among physicists in interdisciplinary problems, not only in sociology, but also in economics and biology. One of the goals of this work is to unify some of these models under a same formulation. In order to do that, we generalized the notion of bounded confidence to what we called confidence rules, that can be interpreted as the introduction of biases and prejudices in the interactions among agents holding differing points of view. Using this formulation, we decided to study how models that locally breed conformity (what is in accordance with experiments conducted by psichologists for small groups) could sustain diversity globally (explaining the persistence of different points of view in societies, for example). We studied the mean field version of the voter model and of variants of the Sznajd model. We used dynamical systems techniques and were able to solve analytically the qualitative behaviour of the models in the absence of noise and developed a perturbation theory for the Sznajd model with infinitesimal noise, that yielded a partial picture of the behaviour with noise. In the absence of noise, we found that the voter model has a completely different behaviour, while the other models have essentially the same behaviour. We also did simulations in Barabási-Albert and Watts-Strogatz networks for the voter and the Sznajd models and we collaborated with the research group of the Institute for Complex Systems and Mathematical Biology from the University of Aberdeen, studying a biodiversity model that can be seen as a modification of the voter model in a square lattice. Our conclusions point that the mean field results can be understood through connections with graph theory problems and that the different models that were simulated, in some sense, have the same behaviour, reinforcing the idea of universality for these models (due to the obvious difficulties in modelling human beings in a reliable and realistic way, some degree of universality in human behaviour is actually essential, in order for social modelling to be feasible). Roughly speaking, in all the systems that were studied, the coexistence or not of differing opinions, seems to depend more strongly on the network and on the type of confidence rule used, than in other specific details of the model.

Nesta dissertação foram estudados alguns modelos vetoriais que pretendem modelar e descrever alguns aspectos de sistemas sociais e de sua organização cultural. Partimos do modelo de Axelrod, um processo estocástico definido em uma rede, e introduzimos uma pequena alteração no modelo que desencadeou mudanças qualitativas interessantes, especialmente o surgimento de uma tensão superficial, que leva ao aparecimento de estados metaestáveis e de regiões culturais mais fixamente localizadas no espaço. Através da ótica da mecânica estatística e de extensas simulações computacionais, exploramos alguns dos aspectos que julgamos mais importantes na caracterização desse rico modelo. / Axelrod\'s model for cultural dissemination is a discrete vector representation for modeling social and cultural systems. In this work we have studied it and other related models, and a subtle change in the model\'s rule was proposed. Our slight alterations to the model yielded significant qualitative changes, specifically the emergence of surface tension, driving the system to metastable states. Using concepts from statistical mechanics and extensive numerical simulations, we explored some of the aspects that better describe the rich model devised, such as its transient and stationary behaviour.

Nos últimos anos, uma míriade de modelos de propagação de opinião foram propostos, motivados pelo interesse crescente dos físicos por problemas interdisciplinares tanto em sociologia, quanto em economia e biologia. Um dos objetivos desse trabalho é unificar alguns desses modelos em uma mesma formulação. Para isso, generalizamos a noção de confiança limitada para o que chamamos de regras de confiança, que podem ser interpretadas como a introdução de viéses ou preconceitos nas interações de agentes com opiniões distintas. Munidos dessa formulação, nos propusemos a estudar como modelos que promovem localmente conformidade (o que está de acordo com experimentos para grupos pequenos conduzidos por psicólogos), poderiam gerar diversidade globalmente (explicando a persistência de pontos de vista distintos em sociedades, por exemplo). Nós estudamos o campo médio do modelo do votante e de variantes do modelo Sznajd. Aplicando ferramentas de sistemas dinâmicos, conseguimos resolver analiticamente o comportamento qualitativo dos modelos na ausência de ruído e desenvolvemos uma teoria de perturbação para o modelo Sznajd com ruído infinitesimal, que nos forneceu um retrato parcial do comportamento na presença de ruído. Na ausência de ruído, chegamos a conclusão que o modelo do votante se comporta de maneira completamente diferente, enquanto que os outros modelos tem essencialmente o mesmo comportamento. Também fizemos simulações em redes Barabási-Albert e Watts-Strogatz para os modelos votante e Sznajd e, em colaboração com o grupo de pesquisa do Institute for Complex Systems and Mathematical Biology da Universidade de Aberdeen, estudamos um modelo de biodiversidade que pode ser encarado como uma variante do modelo do votante em uma rede quadrada. As nossas conclusões apontam que os resultados de campo médio podem ser compreendidos através de conexões com teoria de grafos e que os diversos modelos simulados se comportam em um certo sentido da mesma maneira, reforçando a idéia de universalidade entre eles (na verdade é essencial que existam aspectos universais no comportamento humano para que a modelagem de sistemas sociais seja factível, dadas as dificuldades óbvias de se construir um modelo realista para uma pessoa ou uma sociedade). Grosso modo, em todos os sistemas estudados, a coexistência ou não de pontos de vista diferentes parece depender mais crucialmente da rede e do tipo de regra de confiança, do que de outros detalhes específicos do modelo. / In the recent years, a great number of opinion propagation models were proposed, motivated by the increasing interest among physicists in interdisciplinary problems, not only in sociology, but also in economics and biology. One of the goals of this work is to unify some of these models under a same formulation. In order to do that, we generalized the notion of bounded confidence to what we called confidence rules, that can be interpreted as the introduction of biases and prejudices in the interactions among agents holding differing points of view. Using this formulation, we decided to study how models that locally breed conformity (what is in accordance with experiments conducted by psichologists for small groups) could sustain diversity globally (explaining the persistence of different points of view in societies, for example). We studied the mean field version of the voter model and of variants of the Sznajd model. We used dynamical systems techniques and were able to solve analytically the qualitative behaviour of the models in the absence of noise and developed a perturbation theory for the Sznajd model with infinitesimal noise, that yielded a partial picture of the behaviour with noise. In the absence of noise, we found that the voter model has a completely different behaviour, while the other models have essentially the same behaviour. We also did simulations in Barabási-Albert and Watts-Strogatz networks for the voter and the Sznajd models and we collaborated with the research group of the Institute for Complex Systems and Mathematical Biology from the University of Aberdeen, studying a biodiversity model that can be seen as a modification of the voter model in a square lattice. Our conclusions point that the mean field results can be understood through connections with graph theory problems and that the different models that were simulated, in some sense, have the same behaviour, reinforcing the idea of universality for these models (due to the obvious difficulties in modelling human beings in a reliable and realistic way, some degree of universality in human behaviour is actually essential, in order for social modelling to be feasible). Roughly speaking, in all the systems that were studied, the coexistence or not of differing opinions, seems to depend more strongly on the network and on the type of confidence rule used, than in other specific details of the model.

Nesta dissertação foram estudados alguns modelos vetoriais que pretendem modelar e descrever alguns aspectos de sistemas sociais e de sua organização cultural. Partimos do modelo de Axelrod, um processo estocástico definido em uma rede, e introduzimos uma pequena alteração no modelo que desencadeou mudanças qualitativas interessantes, especialmente o surgimento de uma tensão superficial, que leva ao aparecimento de estados metaestáveis e de regiões culturais mais fixamente localizadas no espaço. Através da ótica da mecânica estatística e de extensas simulações computacionais, exploramos alguns dos aspectos que julgamos mais importantes na caracterização desse rico modelo. / Axelrod\'s model for cultural dissemination is a discrete vector representation for modeling social and cultural systems. In this work we have studied it and other related models, and a subtle change in the model\'s rule was proposed. Our slight alterations to the model yielded significant qualitative changes, specifically the emergence of surface tension, driving the system to metastable states. Using concepts from statistical mechanics and extensive numerical simulations, we explored some of the aspects that better describe the rich model devised, such as its transient and stationary behaviour.

The study of how social organizations work, change and develop is central to sociology and to our understanding of the social world and its transformations. At the same time, the underlying principles of organizational dynamics are extremely difficult to investigate. This is partly due to the difficulties of tracking organizations, individuals and their interactions over relatively long periods of time. But it is also due to limitations in the kinds of quantitative methods used to tackle these questions, which are for the most part based on regression analysis. This thesis seeks to improve our understanding of social organizing by using models to explore and describe the logics of the structures and mechanisms underlying organizational change. Particular emphasis is given to the modeling process, the use of new concepts and analogies, and the application of interdisciplinary methods to get new insights into classical sociological questions. The thesis consists of an introductory part and five studies (I-V). Using Swedish longitudinal data on employment in the Stockholm Region, the studies tackle different dimensions of organizational dynamics, from organizational structures and growth processes to labor mobility and employment trajectories. The introductory chapters contextualize the studies by providing an overview of theories, concepts and quantitative methods that are relevant for the modeling of organizational dynamics.  The five studies look into various aspects of organizational dynamics with the help of complementary data representations and non-traditional quantitative methods. Study I analyzes organizational growth statistics for different sectors and industries. The typically observed heavy-tailed statistical patterns for the size and growth rate distributions are broken down into a superposition of interorganizational movements. Study II models interorganizational movements as a labor flow network. Organizations tend to be more tightly linked if they belong to the same ownership sector. Additionally, public organizations have a more stable connection structure. Study III uses a similarity-based method called homogeneity analysis to map out the social space of large organizations in the Stockholm Region. A social distance is then derived within this space, and we find that the interorganizational movements analyzed in Studies I and II take place more often between organizations that are closer in social space and in the same network community. Study IV presents an approach to organizational dynamics based on sequences of employment states. Evidence for a positive feedback mechanism is found for large and highly sequence-diverse public organizations. Finally, Study V features an agent-based model where we simulate a social influence mechanism for organizational membership dynamics. We introduce a parameter analogous to a physical temperature to model contextual influence, and the familiar growth distributions are recovered as an intermediate case between extreme parameter values. The thesis as a whole provides suggestions for a more process-oriented modeling approach to social organizing that gives a more prominent role to the logics of organizational change. Finally, the series of methodological tools discussed can be useful for the analysis of many other social processes and more broadly for the development of quantitative sociological methods. / <p>At the time of the doctoral defense, the following papers were unpublished and had a status as follows: Paper 1: Manuscript. Paper 2: Manuscript. Paper 3: Manuscript. Paper 4: Manuscript.</p><p> </p>

O Dilema do Prisioneiro (DP) é o jogo mais proeminente da Teoria dos Jogos devido à emergência da cooperação entre jogadores egoístas. O comportamento de cada jogador depende da estratégia que ele adotada e do seu ganho, que é determinado em função dos parâmetros do DP (T, R, P e S) e do número z de vizinhos com que ele joga. Portanto, a estrutura espacial dos jogadores não é relevante. Em nosso trabalho, utilizamos um autômato celular unidimensional onde cada jogador pode cooperar ou desertar ao interagir, simetricamente, com seus z vizinhos mais próximos. O sistema proposto nos permitiu realizar um estudo exaustivo do espaço de parâmetros para as estratégias evolucionárias Darwiniana (EED) e a Pavloviana (EEP) e compara-las. A geometria unidimensional nos possibilita obter os mesmos resultados dos sistemas em dimensionalidade arbitrária d, além de apresentar várias vantagens em relação a elas. No sistema que propomos os efeitos de borda são menores, exige menos tempo para a execução das simulações numéricas, permite variar o valor de z e é fácil obter uma representação visual da evolução temporal do sistema. Tal visualização simplifica a compreensão das interações entre os jogadores, pois surgem padrões nos agrupamentos de cooperadores/desertores, semelhantes aos pertencentes às classes dos autômatos celulares elementares. O estudo destes padrões nos permite compreender simplesmente a emergência da cooperação ou deserção nos sistemas. A evolução temporal do sistema que adota a EED gera um diagrama de fases muito rico com a presença das fases cooperadora, desertora e caótica. Já para a EEP, obtivemos um novo resultado analítico para as transições de fase, que neste caso são: cooperadora e quasi-regular. O estudo numérico exaustivo determinou as regiões do espaço de parâmetros onde acontecem cada uma das fases, e os efeitos da auto-interação podendo assim validar os resultados teóricos. O estudo do caso particular T = 1, tradicionalmente considerado como trivial, mostrou que ele apresenta comportamentos inusitados. Nossa principal contribuição para o estudo do DP é a obtenção de um novo paradigma. A geometria unidimensional com interação de vizinhos simétricos permitiu a visualização da evolução de padrões de cooperadores e desertores, o cálculo analítico de Tc para a EEP e o estudo de T = 1 para tais sistemas. / The Prisoner Dilemma (PD) is the most prominent game of the Game Theory due to emergency of the cooperation between selfish players. The behavior of each player depends on his/her strategy and the payoff, which is determined in function of the PD parameters (T, R, P and S) and by the number z of neighbors with whom he/she plays. Therefore, the spatial structure of the players does not matter. In our work, we have used a one-dimensional cellular automaton where each player can cooperate or defect when interacting, symmetrically, with his/her z nearest neighbors. The considered system allowed us to carry out an exhaustive exploration of the parameters space for the Darwinian Evolutionary Strategy (EED) and Pavlovian (EEP) and compares them. One-dimensional geometry makes possible to us get the same results of the systems in arbitrary d dimensional networks, besides, it presents some advantages. For the system that we proposed compared to the others dimensional networks, the boundary effects are less present, it needs less time for run the numerical simulations, it allows to vary the z value and is easier to get the visual representation of the system temporal evolution. Such visualization simplifies the understanding of the interactions between the players, therefore patterns appear in the clusters of cooperator/defectors, and these patterns belong to the elementary cellular automata classes. The study of these patterns allows them to understand in an easy way the emergence of the cooperation or defection in the systems. The temporal evolution of the system that adopts the EED yields a very rich phases diagram with the presence of cooperative, defective and chaotic phases. By the other hand, for the EEP, we have got a new analytical result for the phase transitions that in this case are: quasi-regular and cooperative. The exhaustive exploration study determines the regions on the parameters space where happen each phases occurs, and the effect of the self-interaction and thus validate the theoretical results. The study of the particular case T = 1, traditionally considered as trivial one, showed that it presents unusual behaviors, that we will present. Our main contribution for the study of the DP is the attainment of a new paradigm. One-dimensional geometry with interaction of symmetrical neighbors allowed to visualizes the evolution of cooperators and defectors patterns, the analytical result for Tc for the EEP and the study of T = 1 for such systems.

O Dilema do Prisioneiro (DP) é o jogo mais proeminente da Teoria dos Jogos devido à emergência da cooperação entre jogadores egoístas. O comportamento de cada jogador depende da estratégia que ele adotada e do seu ganho, que é determinado em função dos parâmetros do DP (T, R, P e S) e do número z de vizinhos com que ele joga. Portanto, a estrutura espacial dos jogadores não é relevante. Em nosso trabalho, utilizamos um autômato celular unidimensional onde cada jogador pode cooperar ou desertar ao interagir, simetricamente, com seus z vizinhos mais próximos. O sistema proposto nos permitiu realizar um estudo exaustivo do espaço de parâmetros para as estratégias evolucionárias Darwiniana (EED) e a Pavloviana (EEP) e compara-las. A geometria unidimensional nos possibilita obter os mesmos resultados dos sistemas em dimensionalidade arbitrária d, além de apresentar várias vantagens em relação a elas. No sistema que propomos os efeitos de borda são menores, exige menos tempo para a execução das simulações numéricas, permite variar o valor de z e é fácil obter uma representação visual da evolução temporal do sistema. Tal visualização simplifica a compreensão das interações entre os jogadores, pois surgem padrões nos agrupamentos de cooperadores/desertores, semelhantes aos pertencentes às classes dos autômatos celulares elementares. O estudo destes padrões nos permite compreender simplesmente a emergência da cooperação ou deserção nos sistemas. A evolução temporal do sistema que adota a EED gera um diagrama de fases muito rico com a presença das fases cooperadora, desertora e caótica. Já para a EEP, obtivemos um novo resultado analítico para as transições de fase, que neste caso são: cooperadora e quasi-regular. O estudo numérico exaustivo determinou as regiões do espaço de parâmetros onde acontecem cada uma das fases, e os efeitos da auto-interação podendo assim validar os resultados teóricos. O estudo do caso particular T = 1, tradicionalmente considerado como trivial, mostrou que ele apresenta comportamentos inusitados. Nossa principal contribuição para o estudo do DP é a obtenção de um novo paradigma. A geometria unidimensional com interação de vizinhos simétricos permitiu a visualização da evolução de padrões de cooperadores e desertores, o cálculo analítico de Tc para a EEP e o estudo de T = 1 para tais sistemas. / The Prisoner Dilemma (PD) is the most prominent game of the Game Theory due to emergency of the cooperation between selfish players. The behavior of each player depends on his/her strategy and the payoff, which is determined in function of the PD parameters (T, R, P and S) and by the number z of neighbors with whom he/she plays. Therefore, the spatial structure of the players does not matter. In our work, we have used a one-dimensional cellular automaton where each player can cooperate or defect when interacting, symmetrically, with his/her z nearest neighbors. The considered system allowed us to carry out an exhaustive exploration of the parameters space for the Darwinian Evolutionary Strategy (EED) and Pavlovian (EEP) and compares them. One-dimensional geometry makes possible to us get the same results of the systems in arbitrary d dimensional networks, besides, it presents some advantages. For the system that we proposed compared to the others dimensional networks, the boundary effects are less present, it needs less time for run the numerical simulations, it allows to vary the z value and is easier to get the visual representation of the system temporal evolution. Such visualization simplifies the understanding of the interactions between the players, therefore patterns appear in the clusters of cooperator/defectors, and these patterns belong to the elementary cellular automata classes. The study of these patterns allows them to understand in an easy way the emergence of the cooperation or defection in the systems. The temporal evolution of the system that adopts the EED yields a very rich phases diagram with the presence of cooperative, defective and chaotic phases. By the other hand, for the EEP, we have got a new analytical result for the phase transitions that in this case are: quasi-regular and cooperative. The exhaustive exploration study determines the regions on the parameters space where happen each phases occurs, and the effect of the self-interaction and thus validate the theoretical results. The study of the particular case T = 1, traditionally considered as trivial one, showed that it presents unusual behaviors, that we will present. Our main contribution for the study of the DP is the attainment of a new paradigm. One-dimensional geometry with interaction of symmetrical neighbors allowed to visualizes the evolution of cooperators and defectors patterns, the analytical result for Tc for the EEP and the study of T = 1 for such systems.