Spiele mögen das Leben ohne all die harten Teile sein, aber sie bieten eine Möglichkeit zu untersuchen, warum Menschen die Entscheidungen treffen, die sie treffen. Traditionelle Spiele werden normalerweise vor einem statischen Hintergrund gespielt: Die Belohnungen pro Ergebnis sind konstant. Das schränkt ihre Relevanz für Verhalten ein, denn im wirklichen Leben sind die Belohnungen und Konsequenzen strategischer Entscheidungen ständig im Wandel. Jetzt haben Forscher ein mathematisches Modell verwendet, um eine Reihe von Spielen zu untersuchen, die sich entwickelnde Strategien und zufällig variierende Auszahlungen beinhalten.
Das vielleicht berühmteste spieltheoretische Duell ist das Gefangenendilemma. Im Gefangenendilemma wurden zwei Diebe gefasst und werden getrennt von der Polizei verhört. Wenn beide schweigen, werden sie für ein geringeres Verbrechen bestraft. Wenn ein Gefangener einen Deal macht (defektiert), kommt dieser Gefangene frei und der andere erhält eine schwerere Strafe. Wenn beide einen Deal machen, erhalten beide eine dazwischenliegende Strafe.
Die Person, die das Spiel leitet, kann es mit unterschiedlichen Belohnungen für Kooperation und Defektion starten, um zu erforschen, wie die optimale Strategie mit Belohnung und Risiko variiert, was die Spieler herausfinden können, indem sie die Strategien über mehrere Runden variieren. Je nach Balance zwischen der Belohnung für Schweigen (Kooperation) und Verrat stabilisiert sich das Spiel damit, dass alle alle verraten. In dieser einfachen Situation verlieren alle.
Ähnliche Dynamiken finden sich in Spielen wie Chicken, Schere-Stein-Papier und mehr. Die Evolution von Strategien kann zu stabilen Populationen, bistabilen Populationen (bei denen die Population zwischen zwei stabilen Strategien hin- und herspringt) oder Grenzzyklen führen, bei denen die Population kontinuierlich zwischen mehreren Strategien wechselt.
Es gibt auch eine reiche Geschichte der Veränderung eines Spiels während es gespielt wird. Normalerweise sind dies Variationen innerhalb des Spiels. Zum Beispiel kann man eine Grenze für die verfügbare Belohnung festlegen, sodass sich Strategien entwickeln, die zunehmend begrenzte Ressourcen berücksichtigen, wenn die Anzahl der Runden steigt. Mit anderen Worten, die meisten dieser älteren Arbeiten untersuchten Situationen, in denen das Verhalten des Spielers in der aktuellen Runde die Ressourcen oder Belohnungen für die nächste Runde veränderte.
Im wirklichen Leben werden wir jedoch von externen Faktoren angetrieben, die nicht unter unserer Kontrolle stehen. Der Hase kontrolliert nicht den Regen, der seinen Bau überflutet, oder die Dürre, die sein Futter tötet. Das Spiel ändert sich jede Runde, weil sich die Risiken und Belohnungen jeder Strategie im Laufe der Zeit ändern. Die Forscher erkannten, dass die Einbeziehung dieser Dynamik in ein mathematisches Modell neue Verhaltensweisen aufdecken könnte. Und sie lagen nicht falsch.
Das oben beschriebene Gefangenendilemma hat nur einen einzigen stabilen Punkt (alle verlieren). Das Modell konvergiert schnell zu diesem Punkt, an dem alle Spieler innerhalb weniger Runden dieselbe Strategie annehmen. Die neue Arbeit fand jedoch heraus, dass, wenn sich die Belohnungen mit der Zeit ändern (auch nur geringfügig), ein zweiter stabiler Punkt aus dem Modell hervorgeht, der es sowohl Kooperateuren als auch Defekteuren ermöglicht, zu koexistieren. Bei noch größerer Variation wird der Defekteur-Punkt instabil, was bedeutet, dass nur Kooperateure existieren.
Bei Chicken sind die Ergebnisse des Modells etwas beängstigender: Ohne Änderung der Belohnungen ist der stabile Punkt, dass alle ausweichen und wir alle überleben. Fügt man nur ein wenig Variation hinzu, entsteht eine Population, die nicht ausweicht. Fügt man mehr Rauschen hinzu, entsteht ein bistabiles Umschalten zwischen Überleben und Absturz. (Angesichts der Tatsache, dass Chicken im Grunde die Strategie des Kalten Krieges war, bin ich noch erstaunter, dass wir alle überlebt haben, um uns unserer nächsten existenziellen Herausforderung zu stellen.)
Für Schere-Stein-Papier ergibt sich eine noch komplexere Dynamik. In Bezug auf stabile und instabile Punkte hat reguläres Schere-Stein-Papier keine stabilen Punkte – die Strategie pendelt sich nie darauf ein, dass beispielsweise alle Stein wählen. Stattdessen wechseln alle kontinuierlich zwischen den drei Optionen. Wenn sich die Belohnungen jedoch zufällig pro Runde ändern, entstehen neue stabile und instabile Punkte. Je nach Fall kann dies dazu führen, dass sich das Spiel schneller zur Wechselstrategie entwickelt oder einen Grenzzyklus ausbildet. Grenzzyklen entstehen, wenn die Belohnungen a