生物进化的进化博弈模型

本文根据达尔文三个原理建立生物进化的进化博弈数学模型。包括生态过程和策略动态两组微分方程。生态过程为内部博弈反映物种之间及物种内部的生存竞争，策略动态为外部博弈反映了物种特征的遗传和变异。讨论了均衡，渐进稳定性，进化稳定策略等有关问题。最后用例子说明现实世界中一些物种濒临灭绝是自然选择的结果，用人为的方法阻止是不会成功的。     

气相色谱仪及其实验过程的计算机仿真研究

用系统工程的分析方法建立了气相色谱仪及气－液色谱过程的动态今 真模型。模型包括物料平衡方程和相平衡方程。该模型将色谱柱中的各组分看作一个整体系统,并在相平衡方程式中考虑了各组分的非理想性。基于仿真平台,用该模型可进行稳态和非稳态条件下各组分浓度沿ＧＣ柱随时间的变化,并据此作出谱图。用上述模型模拟了正丙醇、正丁醇和正戊醇和正戊醇等正构醇的ＧＣ分离,研究了进样量、载气流速和色谱柱塔板数对仿真谱图的影响     

网格资源非对称进化博弈分配策略

针对经济模型的网格系统中资源分配的竞争问题,应用进化博弈论中多种群复制动态博弈模型对有限理性网格用户有差别的出价策略进行了研究,提出了一种非对称进化资源分配博弈模型,该模型将网格用户分为出价偏低的保守种群和出价偏高的激进种群,分析了两种网格种群采取合作与竞争策略的自发进化过程,求解了各自的复制动态方程,并通过实例化的非对称支付矩阵求解了复制动态系统的进化稳定策略。研究表明,只有博弈双方选择对等的行为策略才能促进网格资源的公平分配。     

突发公共卫生事件危机管理的进化博弈仿真

进化博弈从有限理性的个体出发,以群体为研究对象,能够很好的为突发公共卫生事件危机管理提供决策依据.从复杂适应系统的观点,尝试通过进化博弈理论来对突发公共卫生事件危机管理进行研究,并成功地运用swarm工具对进化博弈进行模拟.通过该模型模拟的一些实验结果对突发公共卫生事件危机管理者发生囚徒困境的破解提供数据分析,并提供政策建议,从而避免政府官员在危机中从个人理性出发的决策行为导致集体的非理性,而使危机管理陷入囚徒困境的怪圈.     

一种基于进化博弈理论的虚拟机部署算法

为了实现云环境中自适应性和稳定性的应用执行与部署,提出一种基于进化博弈理论的多目标虚拟机部署算法。该算法可以确保每个云应用找到一种进化稳定部署策略:对于给定的系统负载和资源可用性,应用可确定其部署位置和相应资源分配。对算法的稳定性进行分析,证明了种群状态可收敛于部署策略的进化稳定策略ESS上,且得到的均衡解是渐近稳定的。通过三层架构的Web应用的仿真实验验证算法性能,结果表明,该算法在响应时间、资源利用率和功耗等指标上表现较优。     

计算机虚拟仿真实验平台建设与实践

首先分析了计算机实验教学中存在的问题,结合计算机专业近年来的教学改革成果,给出了计算机虚拟仿真实验中心的设计方案,介绍了实验平台的总体构架和具体功能.总结了计算机虚拟仿真实验平台的特性和创新点,丰富了实验结构体系,提升了学生的动手能力和学习兴趣,建立远程开放、资源共享的实验平台,虚与实结合,打破传统实验受时间、...     

基于Simscape的计算机控制系统仿真实验平台

计算机控制系统相关课程对硬件的需求较高,极大地增加了实验成本。传统的单纯数字仿真难以提供生动形象的实验过程,阻碍了课程教学效率。为了解决问题,对计算机控制系统仿真实验平台进行了研究,完成了基于Simscape仿真实验平台的设计,模拟迭代计算差分方程的过程,通过物理模型模块完成被控电路系统的构建,结合使用触发子系统及相应程序进行计算机系统仿真,实现对计算机周期性采样过程的模拟。以二阶电路系统的最少拍控制为例对仿真设计过程进行阐述,为搭建相关课程的仿真实验平台提供参考。     

支持进化的计算机辅助设计环境

介绍一个支持进化的计算机辅助设计环境。多Agent系统的结构为设计人员在该环境下的协作及资源共享提供了支撑框架，基于树结构的遗传算法为拓宽设计人员的思维空间提供了一种工具。文中用一个手机设计实例描述了该环境中进化设计的过程。该实例用基于数学表达式二叉树的遗传算法及数学软件工具MATLAB生成形状草图，用基于特征的设计产品树产生可选的部件组合。由于进化过程由设计人员引导，因此可以较快地实现令人满意的结果。     

基于进化策略的TSP问题求解

ＴＳＰ问题是ＮＰ完备问题，在本文中提出基于进化策略的启发式ＴＳＰ问题求解算法。计算机模拟结果表明在较短的时间内，利用本文提出的算法能够得到满意的结果。     

基于演化博弈论的功率控制和垂直切换研究

基于演化博弈论分别构建了无线资源管理中功率控制和垂直切换的形式化模型,设计了一种基于定价机制的功率控制收益函数,根据3GPP对无线通信业务的分类,将切换判决过程划分为4个不同层次,降低了切换决策的复杂性,定义了目标网络的代价函数,将网络参数划分为成本型参数和收益型参数两类,并对其进行归一化处理,实现了异构网络参数比较的公平性.证明了功率控制博弈和垂直切换博弈中存在唯一的演化稳定策略,给出了基于演化博弈论的功率控制算法和垂直切换方案.仿真结果表明,给出的功率控制算法减少了网络中隐终端的数目,提高了网络容量;垂直切换方案既可以减少切换发生的频率,增加网络选择的准确性,又使运营商与用户之间的利益得到平衡.     

基于演化博弈论的p-坚持CSMA网络接入控制研究

考虑到存在无线信道差错,针对p-坚持CSMA网络的非合作系统行为,建立了p-坚持CSMA演化博弈模型,推导了唯一的演化稳定策略,以饱和吞吐量最大、平均能耗最小为目标求解了最优演化稳定策略。然后,进一步研究了收益时延、成功收益以及比特差错概率对最优演化稳定过程的影响。数值仿真结果表明,当比特差错概率一定、收益时延较小时,选择合适的成本和收益,使多路访问博弈在最优传输概率处演化稳定,可获得一个稳定且性能最优的p-坚持CSMA网络。     

基于演化博弈的弹性调控平台任务调度研究

针对电网生产控制云PaaS类弹性调控平台上任务调度性能波动大的问题,构建包含节点感知器、资源状态服务器和任务调度器等核心构件的任务调度框架。在模型选择阶段,采用混合博弈法,根据任务对不同资源的偏好编排执行节点,完成节点负载预估计算。在模型突变阶段,分析任务执行效果调整其资源分配,获得具有较高节点评分的任务调度策略,指导后续任务的博弈节点选择。在分布式监视控制与数据采集系统上进行任务调度框架的测试验证,实现了7个～25个分片、500万量测点级的任务负载均衡和容灾处理,结果表明基于演化博弈的任务调度策略相比开源任务调度工具性能更加稳定。     

区块链51%双花攻击的进化博弈及防控策略研究

双花攻击作为支付领域的一种安全隐患,给区块链系统的正常运行带来了严重影响。针对双花攻击中破坏力较强的51%双花攻击,构建了区块链中51%双花攻击的进化博弈模型,揭示了节点策略的动态演化趋势,并通过推导进化稳定策略,预测双花攻击出现的概率。同时把交易价格和交易费用作为进化博弈模型中的两个重要变量,探究该变量的不同取值对博弈结果的影响规律。仿真实验验证了上述模型的有效性,最后从交易费用和交易价格两个方面提出了51%双花攻击风险防控的策略和建议。     

Book Review: Evolutionary Game Theory

Autonomous Agents and Multi-Agent Systems -     

Stochastic Evolutionary Game Dynamics and Their Selection Mechanisms

An underlying assumption of deterministic evolutionary game dynamics is that all individuals interact with each other in infinite populations, which seems unrealistic since in reality populations are always finite in size and even disturbed by stochastic effects and random drift. Developed in the context of finite populations and described by finite state Markov processes, stochastic evolutionary game dynamics have received much attention recently. However, the relationship between two types of evolutionary dynamics so far has failed to be thoroughly understood. In this paper, we establish several classes of selection mechanisms in large populations under which corresponding stochastic evolutionary dynamics approach the imitative dynamic (including the replicator dynamic), the impartial pairwise comparison dynamic (including the Smith dynamic) and the separable excess payoff dynamic (including the Brown–von Neumann–Nash dynamic) respectively in adjusted forms. In other words, we present intuitive interpretations from a statistical perspective for these deterministic dynamics by constructing their microscopic foundations in settings with finite but large populations.     

一种改进的企业竞争合作进化博弈模型

结合企业决策风格,提出一种引入企业声誉的竞争合作进化博弈模型。该模型以企业声誉传播半径为基础定义邻居企业,从邻居企业中选择博弈对象企业,根据其决策风格产生连续博弈序列,得到博弈收益和企业声誉,并通过计算企业吸引值选择学习对象企业。实验结果表明,该模型可有效区分不同声誉的企业,并使具有良好声誉的企业表现出较强的生存优势以及较高的存活率。     

基于演化博弈的理性拜占庭容错共识算法

拜占庭容错算法(byzantine fault-tolerant)是保证区块链等分布式系统能够达成一致性的重要算法,其性能影响着系统的安全性和稳定性.针对现有共识算法存在效率低下和缺少激励机制等问题,提出了一种基于演化博弈的理性实用拜占庭容错共识算法.首先,通过引入信誉机制来确定节点在共识过程中的可信任度,以信誉值为理...     

进化博弈中交流系数的引入及分析

在传统的进化博弈理论中,假设博弈方与另外博弈方之间的交流是平等的,与其所选择的博弈策略无关。文中将此传统框架扩展,用各博弈方所选择的策略决定其之间的交流程度,即交流系数。交流系数的引入使得各博弈方之间的博弈速率不再是统一的,而是与其各自所选择的策略有关,从而使原本线性的适应度函数成为非线性函数,扩展了进化博弈理论的框架。     

进化博弈中交流系数的引入及分析

在传统的进化博弈理论中，假设博弈方与另外博弈方之间的交流是平等的，与其所选择的博弈策略无关。文中将此传统框架扩展，用各博弈方所选择的策略决定其之间的交流程度，即交流系数。交流系数的引入使得各博弈方之间的博弈速率不再是统一的，而是与其各自所选择的策略有关，从而使原本线性的适应度函数成为非线性函数，扩展了进化博弈理论的框架。