CM Literacy Meeting - Presentazione di G. De Zan del libro: "Supercooperators"
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Il documento discute la meccanica della cooperazione umana attraverso il prisma del dilemma del prigioniero e cinque meccanismi che promuovono la cooperazione: reciprocità diretta, indiretta, spaziale, tribale e parentale. Utilizza esempi e teorie, incluso il lavoro di Martin Nowak, per esplorare come la cooperazione possa evolvere nonostante l'egoismo innato degli esseri umani. La conclusione sottolinea l'importanza della cooperazione nella storia biologica e sociale.
![Fiesole, Complexity Literacy Meeting 15/11/2014
RISULTATI: 1.8 b 2
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Cooperatore (C)
Traditore (T)
C che fu T
T che fu C
Fonte: Nowak, May (1992)
L'EMRGERE DELLA COOPERAZIONE
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THE GROWER
Fonte: Nowak, May (1992)
L'EMERGENZA PER SELEZIONE SPAZIALE
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Gruppi di cooperatori possono prevalere anche se
assediati da defezionisti.
GUERRE TRIBALI
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SELEZIONE DI GRUPPO:
RECIPROCITA' TRIBALE
LO DICEVA DARWIN
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Una tribù comprendente molti
membri […] che furono sempre
pronti ad aiutarsi l'un l'altro e a
sacrificarsi per il bene comune,
sarebbe vittoriosa sulla maggior
parte delle altre tribù; e questa
sarebbe selezione naturale.
Darwin (1871)
L'EMERGENZA PER SELEZIONE DI GRUPPO
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La selezione di gruppo permette l'evoluzione della
cooperazione, a condizione che il rapporto tra
benefici e costi sia superiore di uno a quello tra
grandezza del gruppo e numero di gruppi.
G. De Zan - A. F. De Toni 6](https://image.slidesharecdn.com/presentazionedezanafiesole-141124115427-conversion-gate01/85/CM-Literacy-Meeting-Presentazione-di-G-De-Zan-del-libro-Supercooperators-6-320.jpg)
CM Literacy Meeting - Presentazione di G. De Zan del libro: "Supercooperators"
- 1. Fiesole, Complexity Literacy Meeting 15/11/2014 Università degli Studi di Udine Dipartimento di Ingegneria Elettrica, Gestionale e Meccanica SuperCooperatori: Altruismo ed evoluzione, perché abbiamo bisogno l'uno dell'altro Giovanni De Zan Alberto F. De Toni Università degli Studi di Udine COMPLEXITY LITERACY MEETING Fiesole, 15 Novembre 2014 AGENDA Prigioniero del Dilemma La meccanica della cooperazione In sintesi Conclusione TEORIA DEI GIOCHI E DESTINO 3 Il destino mescola le carte e noi giochiamo. Arthur Schopenhauer, Parerga e paralipomena Arthur Schopenhauer (1788 – 1860) filosofo e aforista tedesco SUPERCOOPERATORI 4 Gli esseri umani sono scimmie egoiste. Noi siamo quelli che non riconoscono i bisogni degli altri: siamo egocentrici, mercenari, narcisisti. Pensiamo prima di tutto a noi stessi, e siamo motivati solo dal nostro interesse personale, che abbraccia fino all’ultimo ossicino del nostro corpo. Si dice che persino i nostri geni siano egoisti. Eppure la storia della biologia non si riduce alla sola competizione: in questa visione manca qualcosa di più profondo. Martin Nowak e Roger Highfield GLI AUTORI 5 Martin A. Nowak, Professore di Biologia e Matematica ad Harvard, Direttore del programma Evolutionary Dynamics. Roger Highfield, autore, direttore di un museo e giornalista scientifico. IL DILEMMA DEL PRIGIONIERO 6 Gioco proposto dal Professor Albert Tucker (maestro di John Nash) nel 1951 Due individui sospettati vengono arrestati e accusati di aver commesso un crimine. La polizia non ha prove sufficienti per condannare i sospettati a meno che uno di loro non confessi. I condannati sono tenuti in celle separate e vengono spiegate loro le conseguenze delle loro azioni. G. De Zan - A. F. De Toni 1
- 2. Fiesole, Complexity Literacy Meeting 15/11/2014 LE OPZIONI DEL PRIGIONIERO 7 A. Se nessuno dei due confessa entrambi saranno condannati a 2 anni di reclusione. B. Se entrambi confessano dovranno scontare 3 anni di reclusione C. Se uno confessa e l’altro no, chi ha confessato avrà solo un anno di reclusione mentre l’altro dovrà scontare una pena di 4 anni di reclusione. Voi cosa fareste? Perché? PRIGIONIERO DEL DILEMMA 8 Prigioniero 2 Confessare Non confessare Prigioniero 1 Confessare -3 ; -3 -1 ; -4 Non confessare -4 ; -1 -2 ; -2 EQUILIBRIO DI NASH NEL DILEMMA DEL PRIGIONIERO 9 Prigioniero 2 Confessare Non confessare Prigioniero 1 Confessare -3 ; -3 -1 ; -4 Non confessare -4 ; -1 -2 ; -2 Strategia dominante per P1 Strategia dominante per P2 Entrambi scelgono di confessare, perché è la strategia migliore che ciascun giocatore possa giocare, qualsiasi sia la strategia dell'avversario. CONFESSIONE Tradire il partner, confessare, è considerata la strategia dominante in un gioco con questa matrice dei payoff. A prescindere da cosa fare il partner la cosa migliore è tradirlo. STRATEGIA DOMINANTE 11 Una strategia si dice dominante se per ogni combinazione ammissibile di strategie degli altri giocatori, il payoff che il giocatore i riceve giocando tale strategia è superiore di quello che potrebbe ricevere giocando un’altra strategia. (Gibbons, 1994) AGENDA Prigioniero del Dilemma La meccanica della cooperazione In sintesi Conclusione G. De Zan - A. F. De Toni 2
- 3. Fiesole, Complexity Literacy Meeting 15/11/2014 CINQUE MECCANISMI PER COOPERARE 13 Nel corso degli anni ho esplorato il dilemma usando modelli informatici, matematica ed esperimenti per rivelare come la cooperazione possa evolversi, e come sia intessuta nella trama stessa del cosmo. Sono complessivamente cinque i meccanismi che conducono alla cooperazione. (Nowak, p.19) OCCHIO PER OCCHIO . . . 14 OCCHIO PER OCCHIO, DENTE PER DENTE: LA RECIPROCITA' DIRETTA I VAMPIRI 15 Rientrando nelle loro tane dopo la caccia, i Vampiri condividono il sangue succhiato dalle loro prede con i pipistrelli che hanno avuto meno fortuna e che sono digiuni, rigurgitandolo. Offrono il sangue più frequentemente a un loro simile che in precedenza li aveva nutriti. Questa “strategia”, conosciuta popolarmente come tit for tat, è il primo meccanismo di emergenza della cooperazione e non è altro che la stipula di un contratto basata sul reciproco aiuto. IL DILEMMA GIOCATO 2 VOLTE 16 Gioco 1 Prigioniero 2 Prigioniero 2 Tradire Cooperare Prigioniero 1 Tradire Cooperare Tradire -3 ; -3 -1 ; -4 Tradire -6 ; -6 -4 ; -7 Cooperare -4 ; -1 -2 ; -2 -3 ; -3 Cooperare -7 ; -4 -5 ; -5 Gioco 2 Prigioniero 2 Tradire Cooperare Prigioniero 1 Tradire -3 ; -3 -1 ; -4 Cooperare -4 ; -1 -2 ; -2 Prigioniero 1 STRATEGIE PER RISOLVERE IL DILEMMA 17 • Trigger Strategy: Coopera finché l'avversario non tradisce. • Tit-for-Tat: Coopera al primo turno e poi ripeti l'ultima mossa dell'avversario. • Win Stay Lose Shift: Se nell’ultimo turno abbiamo cooperato entrambi, io coopererò ancora una volta. Se abbiamo tradito entrambi, io coopererò. Se tu hai cooperato e io ho tradito, io tradirò ancora. Se tu hai tradito e io ho cooperato, io tradirò. EMERGENZA DELLA COOPERAZIONE PER RECIPROCITA' DIRETTA 18 La reciprocità diretta può condurre all’evoluzione della cooperazione solo se la probabilità di un altro incontro fra gli stessi due individui supera il rapporto costi-benefici dell’atto altruistico. G. De Zan - A. F. De Toni 3
- 4. Fiesole, Complexity Literacy Meeting 15/11/2014 QUESTIONE DI REPUTAZIONE 19 IL POTERE DELLA REPUTAZIONE: LA RECIPROCITA' INDIRETTA IL DILEMMA GIOCATO FRA PIU' PERSONE L'esperimento di Nowak: • Dilemma giocato più volte • Scontri fra giocatori sempre diversi • Ad ogni scontro ogni giocatore collaborativo viene valutato con un incremento della reputazione. • L'esito di uno scontro è comunicato solo a un sottogruppo di persone della popolazione. 20 Emergenza della cooperazione per discriminazione, cioè per capacità di distinguere fra reputazioni buone o cattive. L'EMERGENZA PER RECIPROCITA' INDIRETTA 21 L’evolversi (emergere) della cooperazione può verificarsi se la probabilità di conoscere la reputazione di qualcuno è superiore al rapporto costi-benefici. UN' ESEMPIO 22 SELEZIONE SPAZIALE 23 SELEZIONE SPAZIALE: RECIPROCITA' SPAZIALE IL BUON UMORE E' CONTAGIOSO 24 “noi siamo influenzabili anche dagli stati d’animo di amici dei nostri amici e di amici di amici dei nostri amici, persone separate da noi da vari gradi di separazione che non abbiamo mai conosciuto direttamente (1).” (Nowak, p. 253). Le persone felici tendono a raggrupparsi insieme. Le persone collaborative tendono a raggrupparsi insieme. (1) Scoperta nel mondo delle reti compiuta da Nicholas Chritakis della Harvard Medical School e di James Fowler dell’Università della California: G. De Zan - A. F. De Toni 4
- 5. Fiesole, Complexity Literacy Meeting 15/11/2014 GIOCHI SPAZIALI: IL GIOCO DELLA VITA 25 IL GIOCO: Griglia di caselle (celle) che si estende all'infinito in tutte le direzioni; questa griglia è detta mondo. Ogni cella ha 8 vicini, che sono le celle ad essa adiacenti. Ogni cella può trovarsi in due stati: viva o morta. Lo stato della griglia evolve in intervalli di tempo discreti. Tutte le celle del mondo vengono quindi aggiornate simultaneamente. Le transizioni di stato dipendono unicamente dal numero di vicini vivi: • Una cella morta con esattamente 3 vicini vivi nasce, diventando viva. • Una cella viva con 2 o 3 vicini vivi sopravvive; altrimenti muore. EMERGENZA DI CONFIGURAZIONI STABILI 26 Per la mia ricerca sul dilemma del prigioniero scelsi di avvalermi di un approccio simile... (Nowak, p.80) IL DILEMMA SPAZIALE Cooperare Tradire Cooperare 1 0 Tradire b 0 Ogni cella gioca contro le 8 celle vicine e lo stato al passo futuro è pari a quello della cella vicina con più alto payoff. 27 Fonte: Nowak, May (1992) RISULTATI: b = 1.15 28 Cooperatore (C) Traditore (T) C che fu T T che fu C Fonte: Nowak, May (1992) RISULTATI: b = 1.55 29 Cooperatore (C) Traditore (T) C che fu T T che fu C Fonte: Nowak, May (1992) RISULTATI: 1.75 b 1.8 30 Cooperatore (C) Traditore (T) C che fu T T che fu C Fonte: Nowak, May (1992) G. De Zan - A. F. De Toni 5
- 6. Fiesole, Complexity Literacy Meeting 15/11/2014 RISULTATI: 1.8 b 2 31 Cooperatore (C) Traditore (T) C che fu T T che fu C Fonte: Nowak, May (1992) L'EMRGERE DELLA COOPERAZIONE 32 THE GROWER Fonte: Nowak, May (1992) L'EMERGENZA PER SELEZIONE SPAZIALE 33 Gruppi di cooperatori possono prevalere anche se assediati da defezionisti. GUERRE TRIBALI 34 SELEZIONE DI GRUPPO: RECIPROCITA' TRIBALE LO DICEVA DARWIN 35 Una tribù comprendente molti membri […] che furono sempre pronti ad aiutarsi l'un l'altro e a sacrificarsi per il bene comune, sarebbe vittoriosa sulla maggior parte delle altre tribù; e questa sarebbe selezione naturale. Darwin (1871) L'EMERGENZA PER SELEZIONE DI GRUPPO 36 La selezione di gruppo permette l'evoluzione della cooperazione, a condizione che il rapporto tra benefici e costi sia superiore di uno a quello tra grandezza del gruppo e numero di gruppi. G. De Zan - A. F. De Toni 6
- 7. Fiesole, Complexity Literacy Meeting 15/11/2014 SELEZIONE DI PARENTELA 37 NEPOTISMO: RECIPROCITA' PARENTALE QUANTO SARESTI DISPOSTO A PAGARE PER SALVARE LA VITA A UN ALTRA PERSONA? John Burdon Haldane (1892 - 1964) è stato un biologo e genetista inglese 38 sono pronto a sacrificare la mia vita per salvare due fratelli, oppure otto cugini. NUMERI ALLA MANO … 39 1/2 1/2 A Padre 1/2 1/2 Figlio 1/2 A 1/2 A 1/4 A 1/2 1/2 A Nonno 1/4 A Zio 1/8 A Cugino 1/2 Fratello REGOLA DI HAMILTON Se il costo di agire altruisticamente, diviso il beneficio goduto dal ricevente è inferiore al coeff. di rapporto di parentela (probabilità che entrambi gli individui posseggano il gene), allora potrebbero evolversi geni per cooperazione. 40 Hamilton formalizzò matematicamente l'idea di Haldane. William Donald Hamilton Regola di Hamilton: C = costo dell'atto altruistico B = benefici dell'atto altruistico r = grado di relazione genetica IL CITELLO DI BELDING 41 Rimane esposto al pericolo ed emette un allarme per mettere in salvo i propri parenti … e quindi i propri geni. L'EMERGENZA PER SELEZIONE PARENTALE 42 La cooperazione emerge se il coefficiente di parentela supera il rapporto costi-benefici dell'atto altruistico. G. De Zan - A. F. De Toni 7
- 8. Fiesole, Complexity Literacy Meeting 15/11/2014 AGENDA Prigioniero del Dilemma La meccanica della cooperazione In sintesi Conclusione I 5 MECCANISMI IN SINTESI 44 Reciprocità diretta Reciprocità indiretta Reciprocità spaziale Reciprocità tribale Reciprocità parentale AGENDA Prigioniero del Dilemma La meccanica della cooperazione In sintesi Conclusione LA RECIPROCITA' DELLO SCAMBIO 46 Questo incontro è un'occasione di scambio di conoscenza . . . come da bambini scambiavamo le figurine! CONTATTI Prof. Alberto F. De Toni [email protected] Ing. Giovanni De Zan [email protected] www.diegm.uniud.it/detoni/wordpress/ 47 DISCUSSIONE 48 La discussione è aperta … G. De Zan - A. F. De Toni 8