Μία πρόσφατη εφαρμογή της Θεωρίας Παιγνίων, στη Βιολογία.

Μία πρόσφατη εφαρμογή της Θεωρίας Παιγνίων, στη Βιολογία.

Βασιζόμενοι, στις καινούριες γνώσεις πάνω στη κλασική θεωρία παιγνίων, όπως, το «δίλημμα του φυλακισμένου», οι βιολόγοι του πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια, μπόρεσαν να δώσουν μία μαθηματική εξήγηση, γιατί έχει εξελιχθεί η γενναιοδωρία και η συνεργασία στη φύση.

Το έργο τους βασίζεται στα ευρήματα του John Nash, ο οποίος, ανέπτυξε περαιτέρω τη θεωρία παιγνίων, στη δεκαετία του ’50 καθώς και του υπολογιστικού βιολόγου William Press και του φυσικομαθηματικού Freeman Dyson, ο οποίος, πέρσι, ανακάλυψε μία νέα κατηγορία στρατηγικών, για την επιτυχή λύση, του «διλήμματος του φυλακισμένου».

Ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Alexander J. Stewart  και ο αναπληρωτής καθηγητής Joshua B. Plotkin μέλη του πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια, εξέτασαν τα αποτελέσματα του «διλήμματος του φυλακισμένου» ενώ «παίχτηκε» επανειλημμένα, από έναν μεγάλο εξελισσόμενο πληθυσμό παικτών. Με αυτόν τον τρόπο, απέδειξαν μαθηματικώς, ότι η μοναδική επιτυχής στρατηγική, για νίκη στο «δίλημμα του φυλακισμένου», είναι η συνεταιριστική, ενώ πολλοί πριν από αυτούς, απλά το πρότειναν.

 Ο Plotkin, ανέφερε ότι « Από τον καιρό του Δαρβίνου, οι βιολόγοι, έχουν προβληματιστεί, σχετικά με το γιατί υπάρχει τόσο πολύ εμφανής συνεργασία, ακόμα και γενναιοδωρία και αλτρουισμός στη φύση. Το άρθρο μας, εξηγεί για πιο λόγο προκύπτει αυτή η γενναιοδωρία».

Το «δίλημμα του φυλακισμένου», είναι ένας τρόπος να μελετηθεί, η συνεργασία μεταξύ των παικτών. Αν υπάρχουν δύο παίκτες και συνεργάζονται και οι δύο μεταξύ τους, θα έχουν ζημία. Αν ο ένας από τους δύο δε συνεργάζεται ενώ ο άλλος, συμμετέχει στη συνεργασία, ο δεύτερος, έχει τη μικρότερη δυνατή ζημία. Τέλος, αν κανένας από τους δύο παίκτες δεν συνεργάζεται, τότε, έχουν και οι δύο ζημία, αλλά λιγότερη, από αυτή που θα είχαν, αν συνεργάζονταν. Με άλλα λόγια, τους δύο παίκτες, τους συμφέρει να συνεργαστούν, αλλά περισσότερο τους συμφέρει, να είναι και οι δύο εγωιστές.

Στο εναλλαγμένο Α, οι δύο παίκτες αντιμετωπίζουν επανειλημμένα ο ένας τον άλλον από μακριά και μπορούν να χρησιμοποιήσουν διάφορες στρατηγικές για να νικήσουν, ο ένας τον άλλον. Ο Plotkin, σημείωσε ότι: « Το 2012 ο Press και ο Dyson, συγκλόνισαν τον κόσμο της θεωρίας παιγνίων», αφού βρήκαν  μία ομάδα στρατηγικών, για να παίξουν αυτό το είδος παίγνιου. Ονόμασαν αυτήν την κατηγορία προσεγγίσεων, «στρατηγικές μηδενικής ορίζουσας», επειδή, η βαθμολογία ενός παίκτη, σχετίζεται γραμμικά με αυτή του άλλου παίκτη. Επίσης, επικεντρώθηκαν σε ένα υποσύνολο των προσεγγίσεών τους, αυτών μηδενικής ορίζουσας τους οποίους, ονόμασαν «στρατηγικές εκβιασμού». Αν ένας παίκτης χρησιμοποιήσει στρατηγική εκβιασμού εναντίον ενός παίκτη, που αγνοεί αυτή τη στρατηγική, τότε ο πρώτος, μπορεί να αναγκάσει το δεύτερο, να πάρει μικρότερη βαθμολογία, ή ακόμη και ζημία.

Οι Stewart και Plotkin, ενθουσιασμένοι με αυτό το εύρημα, έγραψαν στο P.N.A.S., πέρυσι, σχετικά με το έργο των Press και Dyson, ενώ άρχισαν να διευρύνουν τη στρατηγική με μία διαφορετική προσέγγιση, του εναλλαγμένου Α. Αντί λοιπόν για τον ανταγωνισμό head-to-head (άμεσο ανταγωνισμό δηλαδή), οραματίστηκαν έναν πληθυσμό παικτών που θα συμβαδίζουν μεταξύ τους, όπως θα γινόταν σε μία κοινωνία ανθρώπων, ή και ζώων. Σε αυτό το σύστημα, οι πιο επιτυχημένοι παίκτες, θα αναπαράγονται περισσότερο, μεταφέροντας την «πείρα» τους, τις στρατηγικές τους δηλαδή, στην επόμενη γενιά.

Ωστόσο, πολύ σύντομα έγινε σαφές στους βιολόγους του πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια, ότι οι στρατηγική εκβιασμού, ως γενικότερος τρόπος επίλυσης του προβλήματος, δεν συμφέρει, όταν το παιχνίδι παίζεται σε έναν μεγάλο εξελισσόμενο πληθυσμό, διότι η στρατηγική αυτή, δεν πετυχαίνει όταν βρίσκει αντίσταση, ή αλλιώς, όταν ο άλλος παίκτης, γνωρίζει τη στρατηγική που θα ακολουθηθεί.

Ο Stewart, δήλωσε ότι: «Το γεγονός ότι υπάρχουν στρατηγικές εκβιασμού, σημαίνει ότι υπάρχουν και γενναιόδωρες στρατηγικές.Μπορείτε να πείτε ότι το να είσαι γενναιόδωρος  μπορεί να είναι ηλίθιο πράγμα, αν παίζεται το παιχνίδι ανάμεσα σε δύο παίκτες, όμως, όταν υπάρχουν πολλοί παίκτες στο παιχνίδι και όλοι παίζουν γενναιόδωρα , τότε όλοι επωφελούνται από τη γενναιοδωρία του άλλου».

Στις γενναιόδωρες στρατηγικές, οι οποίες είναι ουσιαστικά το αντίθετο των στρατηγικών εκβιασμών, οι παίκτες, τείνουν να συνεργάζονται μεταξύ τους, αλλά αν δεν το κάνουν, θα ‘υποφέρουν’, μακροπρόθεσμα, περισσότερο από τους αντιπάλους τους. Η «συγχώρεση», είναι επίσης, ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα αυτών των στρατηγικών. Ένα παράδειγμα είναι η περίπτωση που ένας παίκτης, για να αντιμετωπίσει έναν ‘λιποτάκτη’ τον τιμωρεί, ενώ μετά από ένα χρονικό διάστημα, ξεκινά και πάλι να συνεργάζεται μαζί του.

Ο Stewart, ήταν ο πρώτος που βρήκε τις γενναιόδωρες στρατηγικές από τις στρατηγικές μηδενικής ορίζουσας του Press και του Dyson. Μετά την προσομοίωση, η οποία έδειχνε πως οι γενναιόδωρες στρατηγικές συμφέρουν περισσότερο τον εξελισσόμενο πληθυσμό, o Stewart και ο Dyson, απέδειξαν μαθηματικά, όχι μόνο ότι αυτές οι στρατηγικές όντως ευνοούν την εξελικτική έκδοση του Α, αλλά επίσης, ότι είναι και οι μοναδικές προσεγγίσεις, που αντιστέκονται σε αποστάτες μακροπρόθεσμα.

Η ανακάλυψη, εξηγεί την παρουσία της γενναιοδωρίας στη φύση, η οποία, μερικές φορές, πέφτει σε αντίθεση με τη δαρβινική έννοια της επιβίωσης του ισχυρότερου. « Όταν οι άνθρωποι δρουν γενναιόδωρα, το κάνουν σχεδόν ενστικτωδώς και μάλιστα, μία μεγάλη γκάμα βιβλίων εξελικτικής ψυχολογίας, δείχνει, ότι έτσι, οι άνθρωποι νοιώθουν ευτυχισμένοι. Παρόλα αυτά, το αίσθημα γενναιοδωρίας, δε συναντάται μόνο στον άνθρωπο, αλλά και στα έντομα, ενώ ακόμη και τα βακτήρια και οι ιοί μοιράζονται τα προϊόντα γονίδίων τους και γενικότερα, να συμπεριφέρονται με τρόπους, που μόνο, ως γενναιόδωροι μπορούν να περιγραφούν.», λέει ο Plotkin. «Βλέπουμε, ότι οι πληθυσμοί που ενθαρρύνουν την συνεργασία, έχουν καλύτερη πορεία. Ισχύει ωστόσο, ότι για να διατηρηθεί μία εργασία μακροπρόθεσμα, είναι καλύτερο να είμαστε γενναιόδωροι.», ανέφερε ο Stewart.

Δυο λόγια από εμάς. Παρατηρείτε, ότι τα μαθηματικά, μπορούν να έχουν λοιπόν άμεση εφαρμογή στην πραγματικότητα και να παράγουν ένα μοντέλο, το οποίο, να περιγράφει τον πραγματικό κόσμο. Το αποτέλεσμα αυτής της έρευνας, δείχνει λοιπόν ότι θα πρέπει, όχι να κοιτάει ο κάθε άνθρωπος το δικό του συμφέρον, αλλά να δρα, προς όφελος της κοινωνίας, έτσι ώστε και ο ίδιος, να έχει την ελάχιστη δυνατή ζημία. Αντίστοιχα, στον πραγματικό κόσμο, θα πρέπει να σκεφτόμαστε όχι πως θα βγάλουμε εμείς «χρήματα» και οφέλη, αλλά και όλοι οι υπόλοιποι. Με αυτόν τον τρόπο, δεν εξασφαλίζουμε την ελαχιστοποίηση των ζημιών που μπορούμε να έχουμε, αλλά και πείρα για τις επόμενες γενιές. Για αυτούς τους λόγους τα συστήματα κοινωνίας των ανθρώπων αλλάζουν, προκειμένου, με τις νέες συνθήκες που δημιουργούνται κάθε φορά, να μπορούν κάποιοι, να συνεργάζονται ανεξάρτητα από άλλους, στους οποίους ενδεχομένως, αν ασκήσουν εκβιαστική πολιτική, να τους αναγκάσουν να κάνουν αυτό που θέλουν οι πρώτοι. Καταλήγουμε ίσως στο γεγονός, ότι οι άνθρωποι κάποια στιγμή θα ακολουθήσουν, ή θα θέλουν να ακολουθήσουν, ένα σύστημα, στο οποίο, να υπάρχει άμεση συνεργασία μεταξύ του κάθε ανθρώπου – πολίτη και σχεδόν μηδαμινές εκβιαστικές πολιτικές.

Πηγή: http://www.sciencedaily.com/releases/2013/09/130902162716.htm#.UkXTr9Ot3BY.blogger