自分勝手に行動する個体しかいないにもかかわらず、最終的には各個体が「協力しあう」モデルのコンピュータシミュレーション動画です。
協働行動の発生に関するシミュレーション実験
The Emergence of Cooperationは、初めは裏切り者ばかりがいる世界にもかかわらず、徐々に協調行動が発現し広まっていく様子を示したライフゲームのシミュレーション動画です。
約1分程の動画で、裏切り者しかいない世界に協調が生まれていくまでの過程がまとめられています。
ライフゲームとは
ライフゲーム (Conway’s Game of Life[1]) は1970年にイギリスの数学者ジョン・ホートン・コンウェイ (John Horton Conway) が考案した生命の誕生、進化、淘汰などのプロセスを簡易的なモデルで再現したシミュレーションゲームのことで、以下の3つのプロセスから構成される。
- ライフゲームは、2次元空間上に、各要素(今回は人)をドットとして配置します。
- 各要素は、特定のルールに基づき、行動をします。
- 各要素には生と死があり、何世代にも渡り行動を繰り返し続けます。
各色の意味
各色の意味は次のとおりです。
- 白は、誰もいない場所。
- 赤は、裏切り者。
- 青は、協調者。
- 黄は、裏切り者に転じた協調者。
- 緑は、繰り返されるシミュレーションの最終回で、協調者に転じた裏切り者。
状態の遷移について
大きく分けると、4つのフェーズで構成されています.
Initial configuration
初期状態です。
裏切り者(赤)の集団が形成されています。
Phase1: Dispersion of defectors(iteration:1～62)(期間:62世代)
所々で協調者(青)が生まれるものの、全体的に裏切り者(赤)が多い状態。
Phase2: Birth of an overcritical cooperative cluster(iteration:25510～25532)(期間:22世代)
右上の集団内に、協調者(青)の集団が発現し始める。
また、協調者の周りでは、裏切り者が協調者になる(緑)が発現しはじめます。
このフェーズは、ごくわずかの世代で大幅に変化しています。
Phase3: Spreading of cooperation in the system(iteration:25533～25710)(期間:177世代)
右上のクラスターは、ほぼ協調者(青)になります。
右下にも、協調者(青)の集団が発生し始め、その後、左上にも協調者(青)の集団が発生します。
最終的には、まばらに裏切り者(赤)が存在しますが、世界のほとんどが協調者(青)になっています。
フェーズ1から2への移行には、約25450世代程かかっているにも関わらず、フェーズ2から3への移行は200世代程しかかかっていません。
ある一定点(ティッピングポイント)を超えれば、その後の変化は非常に早く進行するというのがよく分かります。
Helbing氏の見解
”非常に長期間たったあとでは、同じ近隣のグループ内には、たまたま偶然で協調行動を取るだけに過ぎない2〜4ほどの個体が存在している状態になる。”
”これは幸運な偶然といったレベルだ。一方で、ひとたび十分な大きさの[協調者の]集団が出現すると、協調者たちはかなりの成功を収めるようになり、裏切り者は協調者集団の行動を模倣し始める。その結果、協調行動は持続し、広まっていく。”
”1つの場所から別の場所へ移動することは、実際のところ、協調行動が発現し、普及する上で重要な前提条件だったのかもしれない。”
重要なキーワード
- 協調(協力)行動
- ゲーム理論
- エージェントシステム
- 偶然の発生
- 自己組織化
- 創発
まとめ
協調(協力)行動を発現させるには、「各個体」が「移動」と「模倣」という2つの条件を満たす必要がある。
- 移動・・・各個体が、「自分と関わりを持つ相手を自由に選ぶことができる」こと。
- 模倣・・・各個体が、「他個体の成功を模倣できる」こと。
これら2つの条件を満たしている場合、協調(協力)行動が発現し、全体に広まっていく。
これはプロジェクトやチーム、会社といった組織においても同様の現象が存在する。
協力を生み出すためには、「システム全体のルールが重要なのではなく、システムを構成する個々人の動きが重要である」というのが重要なポイント。
参考資料
- The outbreak of cooperation among success-driven individuals under noisy conditions — PNAS(HTML)
- The outbreak of cooperation among success-driven individuals under noisy conditions — PNAS(PDF)
- 利己主義と裏切りが支配する世界に「協力」が生まれる条件は：シミュレーション実験 | WIRED VISION