'
PSNet, developing for LiveStreet CMS
18 января 2015

О заключенных и клетках

О заключенных и клеткахМы — снова "Вольная думка". Предупреждаем: эта статья не о заключенных и тюрьмах, а о взаимопомощи и том, как она действует в рамках биологических моделей на самых низких уровнях. Статья самих Новака и Мэй, возможно, будет переведена позже. Ну, и да, тут больше биологии и математики, чем социологии. По сноскам вы найдете некоторые пояснения и иллюстрации. Переведена она была в связи с тем, что тема взаимопомощи в таком контексте не поднимается анархистами обычно. Но ведь такие статьи интересны тем, что можно знать — даже на уровне ДНК, например, молекулы выбирают взаимопомощь зачастую. И да, если есть ошибки в переводе — просим их исправлять.

И да, хотелось бы проянить один момент. Мы считаем, что статья, конечно же, не применима к социальным процессам. Она призвана прояснить ситуацию насчет взаимопомощи как фактора эволюции, притом, на том уровне, о котором Кропоткин не говорил и не мог говорить на то время. Но такие статьи оспаривают традиционные дарвинистские теории эволюции и раньше являлись очень актуальными.

В 1902 российский анархист Кропоткин написал книгу о взаимной помощи в биологических сообществах, чувствуя, что последователи Дарвина были склонны упускать из виду ее важность. Теперь это не так: альтруизм в конкурентоспособном мире репликаторов[1] является любимой проблемой среди дарвинистов, и Дилемма ‘Заключенного’ появилась в качестве стандартной метафоры, моделирующей конфликт между взаимной поддержкой и эгоистичной эксплуатацией. Эта модель получает новое развитие в двух статьях М. Новака и Р. М. Мей, одна из статей на странице 826 этого выпуска журнала (NATURE, VOL 359, 29 OCTOBER 1992), а вторая скоро выйдет в Международном Журнале Бурификации и Хаоса.

Дилеммы Заключенного в следующем — два игрока заняты совместным предприятием. У обоих есть варианты — кооперироваться или предать (не кооперироваться). Если оба кооперируются, они получают больше, чем если бы они оба предали. Но игрок, если он предает в одиночку, извлекает максимальную пользу, в то время как обманутый партнер теряет всё. Поэтому, предательство является лучшим выбором, независимо от того что делает другой игрок. Если результат — это репродуктивный успех, а стартегии поведения наследуются, предатели всегда остаются в выигрыше. Где место для взаимопомощи?

Повторение ситуации предлагает выход из этого тупика, как было подчеркнуто Аксельродом и Гамильтоном. Если за предательство ожидается возмездие, партнер будет воздерживаться от того, чтобы предать первым, потому что выгода, полученная путем обмана в одном случае возмещена риском потери постоянной поддержки партнера. Чтобы принять ответные меры в рамках повторяющейся Дилеммы Заключенного, нужно, конечно, сначала узнать другого игрока. Предательство процветает в анонимных толпах, тогда как взаимная помощь может быть частой между соседями.

Грубо говоря,  кооперация — это хорошо, но эксплуатация лучше, пока можно выходить сухим из воды. Тот, кто завязан на одном месте, не может выйти из игры в одностороннем порядке и поэтому рискует столкнуться с ответными мерами. Но, как указывают Новак и Мэй, фактор территориальности работает, даже когда никакое последующее столкновение не ожидается: это делает кооперацию жизнеспособным вариантом для самой простой, однократной Дилеммы Заключенного.

Действительно, вообразите некоторую совокупность игроков, распределенных по квадратам шахматной доски. Каждый игрок взаимодействует только с непосредственными соседями. В следующем поколении квадрат унаследован тем, кто выиграл больше — сосед или предыдущий владелец. Ясно, одинокий кооператор будет эксплуатироваться окружающими предателями. Но четыре сотрудника в блоке могут держать свою территорию, потому что каждый взаимодействует с большим количеством сотрудников, чем предатель или 'аутсайдер'. Если выгода для обмана не будет слишком большой, то группы кооператоров вырастут. Конечно, одинокие предатели будут существовать: но, при каждом своём успехе, они окружают себя недоброжелателями и уменьшают свою собственную прибыль.

В зависимости от величины фактического выигрыша,  эволюционная динамика предусматривает различные исходы, но обычно получаются регулярные или нерегулярные колебания с применением обоих стратегий.

Во многих случаях кластеры кооператоров и кластеры предателей могут расти одновременно. Если начальные условия являются случайными, компьютерное моделирование показывает что-то вроде бесконечно дробящегося пространственно-временного хаоса с метастатическими щупальцами, крутящимися друг в друге[2]. Для симметричных начальных условий наблюдается фантастическое разнообразие моделей, которое могло бы помочь сделать состояние предприимчивому производителю кафельной плитки[3]. Такая территориальность способствует тому, что кооперация сохраняется для многих других видов соседства. Вполне вероятно, это релевантно как для случайных решеток и правил вероятностей перехода(из одного лагеря в другой — прим.пер.), так и для жизни реальных сообществ; к примеру, взаимный альтруизм водных чистильщиков и их любезных клиентов наблюдается только среди рыб с постоянным местом жительства, в отличие от рыб, живущих в открытом море.

Хотя Новак и Мэй не являются первыми, кто связал любовь к ближнему с любовью к себе (Матвей, 22:29), они приводят новое обоснование для этого явления, заменяя ‘тень будущего’ (выражение Аксельрода) ‘вязкостью населения’ (термин Гамильтона). Такая вязкость обычно увеличивает вероятность, что игроки являются близкими родственниками, но Новак и Мэй не делают предположений о генетической структуре. Распространение успешных стратегий может осуществляться путем передачи культурных ценностей с таким же успехом.

Пространственные структуры принимают свой вид сами по себе в рамках всех популяционных моделей, существующих в наше время, например, стабилизируя взаимодействия "паразит-хозяин" или защищая каталитические сети репликации молекул; действительно, кооперация может быть старше, чем сама жизнь. В связи с этим, комбинация эволюционной тории игр и клеточных автоматов[4], предложенная Новак и Мэй, может стать новым трендом в области вычислительной математики. Джон фон Нейман, который стоял у истоков как теории игр, так и концепции клеточных автоматов (а также архитектуры современного компьютера), мог бы насладиться союзом обоих своих детищ.

Клеточные автоматы служат естественной основой для эволюционных моделей с пространственной структурой. Самым известным примером является компьютер Дж. Х. Конвея ‘Игра Жизни’. Как дискретно-временные, дискретно-пространственные аналоги дифференциальных уравнений в частных производных, клеточные автоматы идеально подходят для изучения формирования структур и предлагают огромное поле для математического исследования. Подход Новака и Мэй подходит ко многим классам клеточных автоматов, не только для Дилеммы Заключенного, но и для других игр, таких как 'Ястребы и голуби' или 'Камень-ножницы-бумага'. Поскольку Конвей закладывал произвольные правила (после долгих экспериментов), правила перехода в новых автоматах появляются в результате эволюционно-обоснованных игр в естественным образом. Как в "Игре в жизнь", они показывают различные, например,  планер-образные структуры (см рисунок)[5] и богатое разнообразие других удивительных объектов.

Немного общих принципов известны для клеточных автоматов, кроме грубой классификации их массово-параллельной динамики передачи информации, но кажется вероятным, что некоторые образцы клеточных автоматов, предложенный Новаком и Мэй, также сложны, как универсальная ЭВМ. Это означало бы, что, как 'Жизнь', они содержат образцы, модель поведения которых базируется на непредсказуемых принципах. Возможность того, что самые простые игры с участием двоих игроко могут привести к существенно неразрешимым проблемам, добавляет интриги к пульсирующим образцам ‘калейдоскоперации’, показанным Новак и Мэй.

Карл Зигмунд, Институт Математики Венского Университета

Nature, Volume 359, 29 October 1992

[1] Репликатор — термин из области биологии, цисдействующая нуклеотидная последовательность (ori), определяющая начало репликации определенной области хромосомной ДНК (репликона) у эукариот, которая состоит из нескольких функциональных элементов, связывающихся со специфическими белками — инициаторами репликации

[2]

[3]

[4] Кле́точный автома́т — дискретная модель, изучаемая в математике, теории вычислимости, физике, теоретической биологии и микромеханике. Включает регулярную решётку ячеек, каждая из которых может находиться в одном из конечного множества состояний, таких как 1 и 0. Решетка может быть любой размерности. Для каждой ячейки определено множество ячеек, называемых окрестностью. К примеру, окрестность может быть определена как все ячейки на расстоянии не более 2 от текущей (окрестность фон Неймана ранга 2). Для работы клеточного автомата требуется задание начального состояния всех ячеек, и правил перехода ячеек из одного состояния в другое. На каждой итерации, используя правила перехода и состояния соседних ячеек, определяется новое состояние каждой ячейки. Обычно правила перехода одинаковы для всех ячеек и применяются сразу ко всей решётке.

Простейшая реализация: тут

[5]

О заключенных и клетках

?

Комментарии (6)

RSS свернуть / развернуть
avatar
Круто конечно, но человек это все-таки не клетка и управляется не ДНК. В конечном итоге все решает свободный выбор, поэтому не нужно избегать ответственности и искать себе алиби.
avatar
Я не ищу алиби, я биологией интересуюсь, если вам интересно.
avatar
В общем. Кропоткин написал книгу «Взаимопомощь среди животных и людей» потому, что дарвинисты и марксисты не говорили о взаимопомощи в эволюционном процессе. Эта статья — просто подтверждение того, что он был прав. И да, это мало влияет на людей, но говорит об эволюции.
avatar
это всё понятно, я говорю лишь о том, что не стоит особо надеяться на ДНК. И рассчитывать на «эволюционный процесс», который чего доброго до концлагерей доведет еще раз. Как говорится «на Бога надейся, а сам не плошай». Вот и всё. Эволюция эволюцией, но ответственны за поступки сами люди: захотят атомную бомбу — сделают атомную бомбу, захотят взаимопомощь, сделают взаимопомощь…
avatar
Да, очевидно) Мне кажется, статья вообще к людям неприменима.
avatar
тогда плюс)

Оставить комментарий