Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit stochastischer Spieltheorie zu mehr Kooperation

05.07.2018

Ein soziales Dilemma entsteht dann, wenn individuelle Wünsche im Widerspruch zu dem Interesse der Gemeinschaft stehen. Wie kann man diese Dilemmata überwinden? In einem neuen Nature-Paper haben Wissenschaftler gezeigt, dass Kooperation siegen kann, wenn sich das soziale Dilemma selbst mit der Zeit ändern kann, abhängig vom Kooperationsverhalten der Betroffenen. Dieser Befund war das Ergebnis eines neuen, von ihnen eingeführten Modells. Dieses erweitert die gesamte Theorie der „wiederholten Spiele“ und zeigt, was die idealen Voraussetzungen für die Förderung der Zusammenarbeit sind. Die Forscher haben somit Werkzeuge zur Verfügung gestellt mit denen man Kooperation systematisch aufbauen kann.

Ein soziales Dilemma entsteht dann, wenn unsere Wünsche als Individuen im Widerspruch zu dem stehen, was für die Gemeinschaft am besten wäre. Wie kann man diese Dilemmata überwinden und Menschen zur Zusammenarbeit ermutigen?


Ein Dilemma mit einer veränderlichen Resource

IST Austria/Birgit Rieger

In einer heute veröffentlichten Arbeit in Nature haben Christian Hilbe und Krishnendu Chatterjee vom Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) gemeinsam mit Martin Nowak von der Harvard Universität und Stepan Simsa von der Karls-Universität Prag gezeigt, dass Kooperation siegen kann. Voraussetzung dafür ist, dass sich das soziale Dilemma selbst mit der Zeit ändern kann, abhängig vom vergangenen Kooperationsverhalten der Betroffenen.

Dieser Befund war das Ergebnis eines neuen, von ihnen eingeführten Modells. Dieses erweitert die gesamte Theorie der sogenannten „wiederholten Spiele“ und zeigt, was die idealen Voraussetzungen für die Förderung der Zusammenarbeit sind. Die Forscher haben somit Werkzeuge zur Verfügung gestellt mit denen man Kooperation systematisch aufbauen kann.

Die sogenannte Tragödie des Allgemeinguts gilt oft als klassisches Beispiel für ein Trittbrettfahrer-Problem: Wenn wir ein öffentliches Gut nutzen können ohne von den negative Konsequenzen betroffen zu sein, dann werden wir es tun ohne auf andere oder auf die Zukunft Rücksicht zu nehmen. Beispiele dafür sind Klimawandel und die Waldzerstörung bis hin zum Stapel schmutzigen Geschirrs in der Büroküche.

In der Spieltheorie verwenden Wissenschaftler sogenannte wiederholte Spiele, also wiederholte Interaktionen bei denen Individuen jedes Mal dem gleichen sozialen Dilemma ausgesetzt sind. So lässt sich untersuchen, unter welchen Bedingungen Individuen sich für Kooperation entscheiden und was ihre Strategien sind.

Allerdings wurde der Wert der öffentlichen Ressource in diesen Spielen bisher immer konstant gehalten, egal welche Aktionen die Spieler in der vorherigen Runde gesetzt haben. Das spiegelt die Realität jedoch nicht wider. In ihrem neuen Modell betrachten Hilbe, Simsa, Chatterjee und Nowak daher wiederholte Spiele, bei denen das Kooperationsverhalten nicht nur die aktuellen Profite der Spieler beeinflusst, sondern auch das Spiel vor dem sie in der nächsten Runde stehen.

"Wiederholte Spiele werden seit über 40 Jahren intensiv untersucht, und bedeutende neue Entwicklungen sind selten - besonders so einfache", sagt Martin Nowak. "Diese Ergänzung erweitert die gesamte Theorie der wiederholten Spiele, denn wenn Individuen in jeder Runde demselben Dilemma gegenüberstehen ist das ein Spezialfall unseres neuen Modells."

Als sie das neue Modell testeten, stellten die Wissenschaftler fest, dass Kooperation leichter entsteht, wenn es einen Rückkopplungseffekt zwischen dem menschlichen Verhalten und der zukünftigen Spielsituation gibt. "Unser Modell zeigt, welche Arten von Rückkopplung am ehesten zur Kooperation führen", sagt Erstautor Christian Hilbe.

Dazu gehört beispielsweise, wie schnell sich der Zustand der Ressource verschlechtert oder wie leicht es ist, sie in einen wertvolleren Zustand zurückzuversetzen. "Mit diesem Wissen kann man Systeme entwickeln, die die Zusammenarbeit maximieren oder eine Umgebung schaffen, die Menschen zur Zusammenarbeit ermutigt", fügt er hinzu. Zum Beispiel könnten diese Konzepte auch von Unternehmen oder Firmen eingesetzt werden, um ein Arbeitsumfeld zu schaffen das Zusammenarbeit begünstigt.

Das neue Forschungsprojekt zeigt auch, wie Kooperationen zwischen verschiedenen Forschungsbereichen wertvolle Ergebnisse liefern können. "Die Zusammenarbeit mit Informatikern war für mich als Biologe äußerst lohnend", fügt Nowak hinzu. "Die Werkzeuge und Perspektiven, die sie mit sich bringen, hatten und haben einen entscheidenden Einfluss darauf, was wir erreichen können.“

Im Nature Blog Beitrag der Autoren kann man mehr darüber erfahren, wie dieses spezielle Projekt zustande kam.

Über das IST Austria
Das Institute of Science and Technology (IST Austria) in Klosterneuburg ist ein Forschungsinstitut mit eigenem Promotionsrecht. Das 2009 eröffnete Institut widmet sich der Grundlagenforschung in den Naturwissenschaften, Mathematik und Computerwissenschaften. Das Institut beschäftigt ProfessorInnen nach einem Tenure-Track-Modell und Post-DoktorandInnen sowie PhD StudentInnen in einer internationalen Graduate School. Neben dem Bekenntnis zum Prinzip der Grundlagenforschung, die rein durch wissenschaftliche Neugier getrieben wird, hält das Institut die Rechte an allen resultierenden Entdeckungen und fördert deren Verwertung. Der erste Präsident ist Thomas Henzinger, ein renommierter Computerwissenschaftler und vormals Professor an der University of California in Berkeley, USA, und der EPFL in Lausanne, Schweiz. www.ist.ac.at

Weitere Informationen:

Nature Blog Beitrag: https://natureecoevocommunity.nature.com/users/114534-christian-hilbe/posts/3492...

Dr. Yvonne Kemper | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Grundlagenforschung Ressource Spielsituation Spieltheorie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Gesellschaftswissenschaften:

nachricht Deutschland wächst – aber nicht überall
24.04.2018 | Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR)

nachricht Daseinsvorsorge in Stadt und Land sichern
08.11.2017 | Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Gesellschaftswissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics