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On the influence of resources use and destruction on the evolution of cooperation

La explosiva introducción de la teoría de redes y los métodos estocásticos en el estudio de
poblaciones finitas ha llevado a un nuevo nivel en el uso de la teoría de juegos evolutiva. La
complejidad de los sistemas representados ha crecido de manera exponencial, y ha atraído el interés
de científicos de diferentes especialidades, incluyendo la biología, la física, la economía, la
sociología o la lingüística; y en el centro de una gran cantidad de estudios todavía se encuentra el
problema de la emergencia y evolución de la cooperación, no sólo en contextos biológicos, sino en
el humano, donde la complejidad de las relaciones interpersonales y redes de contactos va en
aumento en una sociedad modelada por la aparición de nuevas tecnologías de la información y la
comunicación.
Sin embargo, el desarrollo de un nuevo marco teórico, la teoría de juegos evolutiva, gracias al cual
somos capaces de representar algunas de las complejidades de la sociedad y la naturaleza, no ha
acarreado un estudio profundo de uno de los factores más importantes en la evolución: la existencia
de una cantidad finita de recursos en ecosistemas, así como en la Tierra. Este factor, junto con la
cooperación entre individuos, es de fundamental importancia para la formación de sociedades y de
vida multicelular, junto a otras estructuras de orden superior. En este trabajo, mi intención es
realizar una primera aproximación a la introducción de restricciones en la cantidad de recursos
disponibles en modelos de teoría de juegos evolutiva, estudiando la interrelación entre la
emergencia y estabilidad de comportamientos cooperativos y la finitud de recursos.
Además, en este estudio proporciono una definición de comportamiento cooperativo, la cual pone
de relieve que los comportamientos pacifistas y pacíficos, así como los que evitan activamente los
conflictos, son comportamientos cooperativos, incluso si no proporcionan beneficios directos
apreciables. Para terminar, también estudio el efecto de los comportamientos destructivos en la
evolución de la cooperación, encontrando el primer ejemplo –hasta donde llega mi conocimiento–
de comportamiento simple que permite la emergencia de ciclos evolutivos robustos. / The explosive introduction of network theory and stochastic methods for the study of finite
populations has recently led to a new step in the use of evolutionary game theoretical methods. The
complexity of the represented systems has grown exponentially, and has attracted the interest of
scientists from many different branches, as biology, physics, economy, sociology or linguistics. And
on the core of most studies still lies the same original problem, that of the emergence and evolution
of cooperation, not only in biological contexts, but also in a human one, where the complexity of
the relationships and contact networks is increasing in a society shaped by the appearance of new
information and communication technologies.
However, the development of a new theoretical framework, evolutionary game theory, which is able
to represent some of the intricacies of our society and nature, did not carry attached a deep analyses
of one of the most important factors in evolution: the finiteness of resources in ecosystems as in the
Earth. This factor, together with cooperation, is of fundamental importance in the formation of
societies and multicellular life (among other higher-order structures). In this work, I aim to make a
first approach to the introduction of such resource constraints into evolutionary game theoretical
models by studying the interplay between the emergence and stability of cooperative behaviours
and finiteness of resources.
In addition, I provide in this study a definition of cooperative behaviours, and remark that pacifist,
pacific, and conflict avoiding behaviours, are cooperative behaviours, even if they lead to no
appreciable direct benefit. To finish, I also study the effect of destructive behaviours on the
evolution of cooperation, finding the first example --to my knowledge-- of a simple behaviour that
allows for robust evolutionary cycles.

Identiferoai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/96479
Date18 September 2012
CreatorsRequejo Martínez, Rubén J.
ContributorsCamacho Castro, Juan, Jou i Mirabent, David, 1953-, Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física
PublisherUniversitat Autònoma de Barcelona
Source SetsUniversitat Autònoma de Barcelona
LanguageEnglish
Detected LanguageSpanish
Typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Format180 p., application/pdf
SourceTDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/

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