Interação como característica evolucionária em uma população modelada por autômatos celulares e algoritmo genético

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sergio, Abimael Rodrigues
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Uninove
Texto Completo: http://bibliotecatede.uninove.br/handle/tede/3034
Resumo: When the game theory was applied to the evolution of populations in biology, evolutionary game theory was born. Since its rst formalization with John Maynard Smith and George R. Price in 1973, an individual's strategy has been the key to population evolution. That is, the strategy of an individual in a given game was the information that evolved in the population. In this paper, we expand the characteristics of the individual who evolve, and beyond the strategy, the number of games started by the individual, as well as the maximum radius of interaction with their neighbors also evolve. Individuals and the process of population renewal are based on evolutionary characteristics of the genetic algorithm, and strategy, the number of games and interaction radius are considered as the chromosome of the individual. The population is modeled by a continuous probabilistic cellular automata, and the interactions between individuals modeled by two classic games: prisoner's dilemma and hawk-dove. Finally, two rules for updating the death-birth process are responsible for population renewal. The objective of this work was to verify how the characteristics of individuals evolve along with the population and how the population mutation rate in uenced the population evolution. Five computational experiments were performed to verify the temporal evolution, the in uence of the mutation rate on the number of games and radius of movement, the concentration of the individuals as a function of their movement and radius of operation, the distribution of the individuals on the cellular automata and the number of games and level of cooperation. We observed that the best strategic responses were in uenced by the type of game, and population renewal dynamics. In addition, the spatial distribution of individuals was also in uenced by these factors.
id NOVE_3ea71d6ee0558757e5fd30d1e17ebe8e
oai_identifier_str oai:localhost:tede/3034
network_acronym_str NOVE
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Uninove
repository_id_str
spelling Schimit, Pedro Henrique Triguishttp://lattes.cnpq.br/9938713955885093Schimit, Pedro Henrique Triguishttp://lattes.cnpq.br/9938713955885093Oliveira, Pedro Paulo Balbi dehttp://lattes.cnpq.br/9556738277476279Pereira, Fabio Henriquehttp://lattes.cnpq.br/0382304490753424Sassi, Renato Joséhttp://lattes.cnpq.br/8750334661789610http://lattes.cnpq.br/6688270463345022Sergio, Abimael Rodrigues2022-08-08T20:42:28Z2019-06-17Sergio, Abimael Rodrigues. Interação como característica evolucionária em uma população modelada por autômatos celulares e algoritmo genético. 2019. 58 f. Dissertação( Programa de Pós-Graduação em Informática e Gestão do Conhecimento) - Universidade Nove de Julho, São Paulo.http://bibliotecatede.uninove.br/handle/tede/3034When the game theory was applied to the evolution of populations in biology, evolutionary game theory was born. Since its rst formalization with John Maynard Smith and George R. Price in 1973, an individual's strategy has been the key to population evolution. That is, the strategy of an individual in a given game was the information that evolved in the population. In this paper, we expand the characteristics of the individual who evolve, and beyond the strategy, the number of games started by the individual, as well as the maximum radius of interaction with their neighbors also evolve. Individuals and the process of population renewal are based on evolutionary characteristics of the genetic algorithm, and strategy, the number of games and interaction radius are considered as the chromosome of the individual. The population is modeled by a continuous probabilistic cellular automata, and the interactions between individuals modeled by two classic games: prisoner's dilemma and hawk-dove. Finally, two rules for updating the death-birth process are responsible for population renewal. The objective of this work was to verify how the characteristics of individuals evolve along with the population and how the population mutation rate in uenced the population evolution. Five computational experiments were performed to verify the temporal evolution, the in uence of the mutation rate on the number of games and radius of movement, the concentration of the individuals as a function of their movement and radius of operation, the distribution of the individuals on the cellular automata and the number of games and level of cooperation. We observed that the best strategic responses were in uenced by the type of game, and population renewal dynamics. In addition, the spatial distribution of individuals was also in uenced by these factors.Quando a teoria de jogos foi aplicada para a evolução de populações em biologia, nasceu a teoria de jogos evolucionários. Desde sua primeira formalização, com John Maynard Smith e George R. Price, em 1973, a estratégia de um indivíduo era a peça-chave na evolução da população. Ou seja, a estratégia de um indivíduo em determinado jogo era a informação que evoluía na população. Neste trabalho, expande-se as características do indiv íduo que evoluem, e além da estratégia, a quantidade de jogos iniciados pelo indivíduo, assim como o raio máximo de interação com seus vizinhos também evoluem. Os indiví- duos e o processo de renovação da população são baseados em características evolutivas do algoritmo genético, sendo que estratégia, quantidade de jogos e raio de interação são consideradas como o cromossomo do indivíduo. A população é modelada por um autô- mato celular probabilista contínuo, e as interações entre indivíduos modeladas por dois jogos clássicos: dilema do prisioneiro e falcão-pomba. Por m, duas regras de atualização do processo de morte-nascimento são responsáveis pela renovação da população. O objetivo do trabalho foi veri car como as características dos indivíduos evoluem junto com a população e como a taxa de mutação da população in uenciou a evolução populacional. Foram realizados cinco experimentos computacionais para veri car a evolução temporal, in uência da taxa de mutação sobre a quantidade de jogos e raio de movimentação, a concentração dos indivíduos em função de sua movimentação e raio de atuação, a distribui ção dos indivíduos no autômato celular e o número de jogos e nível de cooperação. Observou-se que as melhores respostas estratégicas foram in uenciadas pelo tipo do jogo, e dinâmica de renovação da população. Além disso, a distribuição espacial dos indivíduos também foi in uenciada por esses fatores.Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2022-08-08T20:42:28Z No. of bitstreams: 1 Abimael Rodrigues Sergio.pdf: 3144078 bytes, checksum: 00a4aecd85ab87a7174f923322873b6a (MD5)Made available in DSpace on 2022-08-08T20:42:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abimael Rodrigues Sergio.pdf: 3144078 bytes, checksum: 00a4aecd85ab87a7174f923322873b6a (MD5) Previous issue date: 2019-06-17application/pdfporUniversidade Nove de JulhoPrograma de Pós-Graduação em Informática e Gestão do ConhecimentoUNINOVEBrasilInformáticaalgoritmo genéticoautômatos celulares probabilistasdilema do prisioneirofalcão-pombajogos evolucionáriosjogos espaciaisevolutionary gamesgenetic algorithmhawk-doveprobabilistic cellular automataprisoner's dilemmaspatial gamesCIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAOInteração como característica evolucionária em uma população modelada por autômatos celulares e algoritmo genéticoInteraction as an evolutionary characteristic in a population modeled by cellular automata and genetic algorithminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis8930092515683771531600info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Uninoveinstname:Universidade Nove de Julho (UNINOVE)instacron:UNINOVEORIGINALAbimael Rodrigues Sergio.pdfAbimael Rodrigues Sergio.pdfapplication/pdf3144078http://localhost:8080/tede/bitstream/tede/3034/2/Abimael+Rodrigues+Sergio.pdf00a4aecd85ab87a7174f923322873b6aMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82165http://localhost:8080/tede/bitstream/tede/3034/1/license.txtbd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468MD51tede/30342022-08-08 17:42:28.495oai:localhost: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bibliotecatede.uninove.br/PRIhttp://bibliotecatede.uninove.br/oai/requestbibliotecatede@uninove.br||bibliotecatede@uninove.bropendoar:2022-08-08T20:42:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Uninove - Universidade Nove de Julho (UNINOVE)false
dc.title.por.fl_str_mv Interação como característica evolucionária em uma população modelada por autômatos celulares e algoritmo genético
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Interaction as an evolutionary characteristic in a population modeled by cellular automata and genetic algorithm
title Interação como característica evolucionária em uma população modelada por autômatos celulares e algoritmo genético
spellingShingle Interação como característica evolucionária em uma população modelada por autômatos celulares e algoritmo genético
Sergio, Abimael Rodrigues
algoritmo genético
autômatos celulares probabilistas
dilema do prisioneiro
falcão-pomba
jogos evolucionários
jogos espaciais
evolutionary games
genetic algorithm
hawk-dove
probabilistic cellular automata
prisoner's dilemma
spatial games
CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO
title_short Interação como característica evolucionária em uma população modelada por autômatos celulares e algoritmo genético
title_full Interação como característica evolucionária em uma população modelada por autômatos celulares e algoritmo genético
title_fullStr Interação como característica evolucionária em uma população modelada por autômatos celulares e algoritmo genético
title_full_unstemmed Interação como característica evolucionária em uma população modelada por autômatos celulares e algoritmo genético
title_sort Interação como característica evolucionária em uma população modelada por autômatos celulares e algoritmo genético
author Sergio, Abimael Rodrigues
author_facet Sergio, Abimael Rodrigues
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Schimit, Pedro Henrique Triguis
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9938713955885093
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Schimit, Pedro Henrique Triguis
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9938713955885093
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Oliveira, Pedro Paulo Balbi de
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9556738277476279
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Pereira, Fabio Henrique
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0382304490753424
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Sassi, Renato José
dc.contributor.referee4Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8750334661789610
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6688270463345022
dc.contributor.author.fl_str_mv Sergio, Abimael Rodrigues
contributor_str_mv Schimit, Pedro Henrique Triguis
Schimit, Pedro Henrique Triguis
Oliveira, Pedro Paulo Balbi de
Pereira, Fabio Henrique
Sassi, Renato José
dc.subject.por.fl_str_mv algoritmo genético
autômatos celulares probabilistas
dilema do prisioneiro
falcão-pomba
jogos evolucionários
jogos espaciais
topic algoritmo genético
autômatos celulares probabilistas
dilema do prisioneiro
falcão-pomba
jogos evolucionários
jogos espaciais
evolutionary games
genetic algorithm
hawk-dove
probabilistic cellular automata
prisoner's dilemma
spatial games
CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO
dc.subject.eng.fl_str_mv evolutionary games
genetic algorithm
hawk-dove
probabilistic cellular automata
prisoner's dilemma
spatial games
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO
description When the game theory was applied to the evolution of populations in biology, evolutionary game theory was born. Since its rst formalization with John Maynard Smith and George R. Price in 1973, an individual's strategy has been the key to population evolution. That is, the strategy of an individual in a given game was the information that evolved in the population. In this paper, we expand the characteristics of the individual who evolve, and beyond the strategy, the number of games started by the individual, as well as the maximum radius of interaction with their neighbors also evolve. Individuals and the process of population renewal are based on evolutionary characteristics of the genetic algorithm, and strategy, the number of games and interaction radius are considered as the chromosome of the individual. The population is modeled by a continuous probabilistic cellular automata, and the interactions between individuals modeled by two classic games: prisoner's dilemma and hawk-dove. Finally, two rules for updating the death-birth process are responsible for population renewal. The objective of this work was to verify how the characteristics of individuals evolve along with the population and how the population mutation rate in uenced the population evolution. Five computational experiments were performed to verify the temporal evolution, the in uence of the mutation rate on the number of games and radius of movement, the concentration of the individuals as a function of their movement and radius of operation, the distribution of the individuals on the cellular automata and the number of games and level of cooperation. We observed that the best strategic responses were in uenced by the type of game, and population renewal dynamics. In addition, the spatial distribution of individuals was also in uenced by these factors.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-06-17
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-08-08T20:42:28Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv Sergio, Abimael Rodrigues. Interação como característica evolucionária em uma população modelada por autômatos celulares e algoritmo genético. 2019. 58 f. Dissertação( Programa de Pós-Graduação em Informática e Gestão do Conhecimento) - Universidade Nove de Julho, São Paulo.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://bibliotecatede.uninove.br/handle/tede/3034
identifier_str_mv Sergio, Abimael Rodrigues. Interação como característica evolucionária em uma população modelada por autômatos celulares e algoritmo genético. 2019. 58 f. Dissertação( Programa de Pós-Graduação em Informática e Gestão do Conhecimento) - Universidade Nove de Julho, São Paulo.
url http://bibliotecatede.uninove.br/handle/tede/3034
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.cnpq.fl_str_mv 8930092515683771531
dc.relation.confidence.fl_str_mv 600
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Nove de Julho
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Informática e Gestão do Conhecimento
dc.publisher.initials.fl_str_mv UNINOVE
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Informática
publisher.none.fl_str_mv Universidade Nove de Julho
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Uninove
instname:Universidade Nove de Julho (UNINOVE)
instacron:UNINOVE
instname_str Universidade Nove de Julho (UNINOVE)
instacron_str UNINOVE
institution UNINOVE
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Uninove
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Uninove
bitstream.url.fl_str_mv http://localhost:8080/tede/bitstream/tede/3034/2/Abimael+Rodrigues+Sergio.pdf
http://localhost:8080/tede/bitstream/tede/3034/1/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 00a4aecd85ab87a7174f923322873b6a
bd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Uninove - Universidade Nove de Julho (UNINOVE)
repository.mail.fl_str_mv bibliotecatede@uninove.br||bibliotecatede@uninove.br
_version_ 1800312369943937024