Émergence de stratégies collectives et formation d’alliances MANANT Matthieu 18/11/2018

Problématique Modèles de formation d’alliances Coopération Théorie du signal coûteux 18/11/2018

Enjeux Modèle de la communication animale et du langage en biologie ; Compréhension des structures de groupe en sociologie ; Réseaux de relations complexes en politique, économie. 18/11/2018

Plan de l’exposé De la coopération au langage… Modèle d’alliance basé sur le Costly Signaling Simulation informatique Modèle continu 18/11/2018

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La coopération Comment favoriser la coopération dans un monde égoïste ? Evolution de la coopération sans pouvoir central (Axelrod) : – émergence dans un monde de cavalier seul – la coopération peut résister aux autres stratégies 18/11/2018

Le dilemme du prisonnier La coopération Notion de coopération et de défection. Tentation de jouer cavalier seul sur un seul coup. Le dilemme du prisonnier 18/11/2018

La coopération Les tournois informatiques Stratégie gagnante : Donnant-Donnant (TFT), coopère au premier coup puis imite l’autre. Analyse du tournoi : – éviter les conflits inutiles ; – se montrer susceptible ; – faire preuve d’indulgence ; – avoir un comportement transparent. 18/11/2018

La coopération Stratégies dans le dilemme du prisonnier – la bienveillante commence par coopérer généralement gagnante parce qu’elle s’entend avec les bienveillantes ; – la malveillante commence par faire cavalier seul. Étude des stratégies comparable avec la biologie de l’évolution. 18/11/2018

La coopération Évolution de la coopération dans les systèmes Biologiques La théorie de l’évolution est fondée sur la survie des plus aptes... pourtant la coopération existe dans des systèmes non-dotés de prévoyance… se fonde sur la réciprocité. Exemple des Impalas impliqués dans un dilemme du prisonnier lorsqu’ils cherchent à se débarrasser de tiques malgré le risque sur leur propre santé. 18/11/2018

mais solutions complexes, instables, sensibles au contexte. La coopération Dilemme du prisonnier itéré (IPD) explique la coopération sous forme de réciprocité. mais solutions complexes, instables, sensibles au contexte. N’explique pas : le coût du premier pas, les relations d’1 individu vers n individus. 18/11/2018

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Le Costly Signaling Exemples de Costly Signaling… une gazelle qui saute dans la savane, des oiseaux qui chantent, un costume-cravate, le langage... Pourquoi ne pas se contenter de messages moins onéreux ? Ces messages convainquent-t-il les récepteurs ? Pourquoi les signaux sont-ils honnêtes ? Mentir a-t-il un intérêt ? 18/11/2018

Le Costly Signaling et Formation d’alliances Pourquoi s’adresser au groupe si le signal est coûteux mais non rétribué ? Intérêt pour ceux qui se contentent d’écouter, pas pour le signaleur… Amotz Zahavi : Théorie du handicap ; Théorie du prestige Smith, Bowles & Gintis : signal coûteux et formation d’alliances 18/11/2018

Costly Signaling et handicap Principe du Handicap de Zahavi : Pour Zahavi, le coût des signaux assure leur fiabilité. On suppose le mensonge plus coûteux que le signal honnête. 18/11/2018

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Modèle de Smith, Bowles & Gintis Groupe de n individus Chaque année, la Nature donne une qualité q+ aux individus avec la probabilité p chanter a un coût c pour un individu q+, c’ pour un individu q – avec un partenaire peut le choisir (stratégie d’alliance) gain h pour le partenaire si le chanteur est q+ , gain l si le chanteur est q - gain s pour le chanteur s’il est choisi et qu’il est q+, s’ s’il est q - . 18/11/2018

Existence du Costly Signaling Un individu est honnête et lucide Trois équilibres : l’équilibre honnête et les deux équilibres muets. Théorème d’existence du Costly Signaling 18/11/2018

Modèle de Costly Signaling Gains d’un joueur si tous les autres sont les n - 1 partenaires potentiels s’allient avec les pn chanteurs ayant procuré un bénéfice le gain est ; l’individu s’allie avec un individu qui a chanté, soit un gain h 18/11/2018

Modèle de Costly Signaling Matrice de paiement de l’équilibre honnête : 18/11/2018

Modèle de Costly Signaling Matrice de paiement de l’équilibre honnête (jeu simple s=s’) : 18/11/2018

Modèle de Costly Signaling Modèle de Costly Signaling avec seuil : Tous les individus sont et émettent avec un seuil . Un individu hérite d’une qualité. Au-dessus du seuil, il se considère de haute qualité. Un individu dissident ne se conforme pas à la Nature. Sa stratégie d’émission a un seuil . 18/11/2018

Modèle de Costly Signaling pour n grand et p ni faible ni grand : Dans l’équilibre honnête, on a pc’ > s > pc. signifie que l’agent ment et chante malgré ses faibles aptitudes. signifie que l’agent n’ose pas s’exprimer alors qu’il a quelque chose à apporter à la communauté. Mensonge et timidité ne sont pas des stratégies gagnantes. 18/11/2018

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Simulation informatique Pourquoi une simulation : de la statique à la dynamique Qu’est-ce qu’un algorithme génétique (AG) ? Les AG s’inspirent de la sélection naturelle et de la génétique. A chaque génération, on ne retient que les individus les mieux adaptés. Un individu est défini par ses gènes qui déterminent une stratégie donnée. 18/11/2018

Simulation informatique Résultats des simulations Simulations avec N=200, p=0.3 en faisant varier s. Les conditions de l’équilibre honnête sont Basculement de l’équilibre honnête vers un équilibre muet… Chant si q+ Chant si q- Alliance si chant Alliance si muet 18/11/2018

Simulation informatique Résultats des simulations Les équilibres muets existent quand les conditions de l’équilibre honnête ne sont pas réunies. L’équilibre muet avec alliances sans condition est en fait mixte. Chant si q+ Chant si q- Alliance si chant Alliance si muet 18/11/2018

Simulation informatique Résultats des simulations Théoriquement, p n’a pas d’influence sur l’équilibre. Pour 0,1<p<0,8, on a un équilibre honnête. Au-delà, on obtient un équilibre muet. Les individus semblent penser ne pas pouvoir avoir à faire à des individus de haute qualité. Chant si q+ Chant si q- Alliance si chant Alliance si muet 18/11/2018

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Modèle continu Pourquoi un modèle continu ? Applications plus réalistes Conditions où les paramètres émergent et prennent des valeurs stables Le modèle continu en grande population conduit à des stratégies à seuil 18/11/2018

Modèle continu Modèle continu de Costly Signaling par J.P. Nadal : N agents qualité q avec la distribution ; un signal est émis avec un niveau , bénéfice g( ) pour le groupe ; le coût pour le chanteur est gain s(q’, q) si un individu de qualité q est choisi par un individu de qualité q’ ; gain si un individu de qualité q fait alliance avec un individu de qualité q’. 18/11/2018

Modèle continu stratégie de chant : probabilité pour un individu i de chanter à un niveau lorsqu’il est dans l’état q ; stratégie de partenariat : probabilité pour i de décider d’être le partenaire d’un individu j qui a chanté à un niveau 18/11/2018

Modèle continu 18/11/2018

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Modèle continu Perspectives du modèle : Modèle bruité Plusieurs maxima 18/11/2018

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Résumé De la coopération au langage… Modèle d’alliance basé sur le Costly Signaling Simulation informatique Modèle continu 18/11/2018

Enjeux Applications Modèle du langage en biologie ; Compréhension des structures de groupe en sociologie ; Réseaux de relations complexes en politique, économie. 18/11/2018