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ESS
WORD
x = (x1, x2, ⋯, xn) ∈ Δn−1
x1 x2 x3
n
∑
i=1
xi = 1
xn
…
i j 

n×n A 

i 











f(i, x) ≡ et
i Ax =
n
∑
j=1
aijxj
aij = f(i, j) aij
et
i = (0, 0, ⋯, 0, 1, 0, ⋯,0)
{i
vs
a12
➡ a21
vs
a13
➡ a31
a12
a21 a22 a23
a11 a13
a31 a32 a33
x1
x2
x3
x1 x2 x3
f(1,x) = (1,0,0)
a11 a12 a13
a21 a22 a23
a31 a32 a33
x1
x2
x3
= (a11, a12, a13)
x1
x2
x3
= a11x1 + a12x2 + a13x3
f(i, x) ≡ et
i Ax =
n
∑
j=1
aijxj
A
{
et
1 = (1, 0, 0)
{
A
f(x, x) ≡ xt
Ax =
n
∑
i=1
n
∑
j=1
xiaijxj
a12
a21 a22 a23
a11 a13
a31 a32 a33
x1
x2
x3
x1 x2 x3
A
f(x, x) = (x1, x2, x3)
a11 a12 a13
a21 a22 a23
a31 a32 a33
x1
x2
x3
= (x1a11 + x2a21 + x3a31, x1a12 + x2a22 + x3a32, x1a13 + x2a23 + x3a33)
x1
x2
x3
= (x1a11 + x2a21 + x3a31)x1 + (x1a12 + x2a22 + x3a32)x2 + (x1a13 + x2a23 + x3a33)x3
= x1a11x1 + x2a21x1 + x3a31x1 + x1a12x2 + x2a22x2 + x3a32x2 + x1a13x3 + x2a23x3 + x3a33x3




i 











i x’ x′i = xi
et
i Ax
xtAx
et
i Ax * xiV
{
{
V
xt
AxV{ ixiV
(=V)
3
0 0 4
1 5
4 0 0
x1 = 0.1
x2 = 0.5
x3 = 0.4
0.1 0.5 0.4
A
x1V
x2V
x3V
et
1Ax
et
2Ax
et
3Ax
et
1Ax * x1V
et
2Ax * x2V
et
3Ax * x3V
x′1 = x1
et
1Ax
xtAx
i
Δxi = x′i − xi = xi
et
i Ax
xtAx
− xi = xi
et
i Ax − xt
i Ax
xtAx
“ ”
Δxi
dxi(t)
dt
≡ ·xi = xi
et
i Ax − xt
i Ax
xtAx
·xi = xi(et
i Ax − xt
Ax), i = 1, ⋯, n




Δn−1
·xi = xi(et
i Ax − xt
Ax), i = 1, ⋯, n{
{
et
i Ax xt
Ax
i ” ”




·xH = xH(et
H Ax − xt
Ax) = xH(et
H − xt
)Ax
·xi = 0 x
1 − xH
xH
1 − xH
xH
= xH(1 − xH)(1, − 1)
(
−1 4
0 2) (
xH
1 − xH)
= xH(1 − xH)(2 − 3xH)
= xH(1 − xH)(1, − 1)Ax
·xH = 0 ⇒ xH = 0,
2
3
, 1
xH
0 1
2
3
·xH(t) > 0 if xH <
2
3
·xH(t) < 0 if xH >
2
3
2/3 ESS
ESS
ESS
ESS
WORD
xH
0 1
2
3
·xH(t) > 0 if xH <
2
3
·xH(t) < 0 if xH >
2
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【ゲーム理論応用】 進化ゲーム理論入門第2回 -レプリケーター動学-

  • 1. Re:
  • 5. x = (x1, x2, ⋯, xn) ∈ Δn−1 x1 x2 x3 n ∑ i=1 xi = 1 xn …
  • 6. i j 
 n×n A 
 i 
 
 
 
 
 
 f(i, x) ≡ et i Ax = n ∑ j=1 aijxj aij = f(i, j) aij et i = (0, 0, ⋯, 0, 1, 0, ⋯,0) {i
  • 7. vs a12 ➡ a21 vs a13 ➡ a31 a12 a21 a22 a23 a11 a13 a31 a32 a33 x1 x2 x3 x1 x2 x3 f(1,x) = (1,0,0) a11 a12 a13 a21 a22 a23 a31 a32 a33 x1 x2 x3 = (a11, a12, a13) x1 x2 x3 = a11x1 + a12x2 + a13x3 f(i, x) ≡ et i Ax = n ∑ j=1 aijxj A { et 1 = (1, 0, 0) { A
  • 8. f(x, x) ≡ xt Ax = n ∑ i=1 n ∑ j=1 xiaijxj a12 a21 a22 a23 a11 a13 a31 a32 a33 x1 x2 x3 x1 x2 x3 A f(x, x) = (x1, x2, x3) a11 a12 a13 a21 a22 a23 a31 a32 a33 x1 x2 x3 = (x1a11 + x2a21 + x3a31, x1a12 + x2a22 + x3a32, x1a13 + x2a23 + x3a33) x1 x2 x3 = (x1a11 + x2a21 + x3a31)x1 + (x1a12 + x2a22 + x3a32)x2 + (x1a13 + x2a23 + x3a33)x3 = x1a11x1 + x2a21x1 + x3a31x1 + x1a12x2 + x2a22x2 + x3a32x2 + x1a13x3 + x2a23x3 + x3a33x3
  • 9. 
 
 i 
 
 
 
 
 
 i x’ x′i = xi et i Ax xtAx et i Ax * xiV { { V xt AxV{ ixiV
  • 10. (=V) 3 0 0 4 1 5 4 0 0 x1 = 0.1 x2 = 0.5 x3 = 0.4 0.1 0.5 0.4 A x1V x2V x3V et 1Ax et 2Ax et 3Ax et 1Ax * x1V et 2Ax * x2V et 3Ax * x3V x′1 = x1 et 1Ax xtAx
  • 11. i Δxi = x′i − xi = xi et i Ax xtAx − xi = xi et i Ax − xt i Ax xtAx “ ” Δxi dxi(t) dt ≡ ·xi = xi et i Ax − xt i Ax xtAx ·xi = xi(et i Ax − xt Ax), i = 1, ⋯, n
  • 12. 
 
 Δn−1 ·xi = xi(et i Ax − xt Ax), i = 1, ⋯, n{ { et i Ax xt Ax i ” ”
  • 13. 
 
 ·xH = xH(et H Ax − xt Ax) = xH(et H − xt )Ax ·xi = 0 x 1 − xH xH 1 − xH xH = xH(1 − xH)(1, − 1) ( −1 4 0 2) ( xH 1 − xH) = xH(1 − xH)(2 − 3xH) = xH(1 − xH)(1, − 1)Ax ·xH = 0 ⇒ xH = 0, 2 3 , 1 xH 0 1 2 3 ·xH(t) > 0 if xH < 2 3 ·xH(t) < 0 if xH > 2 3 2/3 ESS
  • 14. ESS ESS ESS WORD xH 0 1 2 3 ·xH(t) > 0 if xH < 2 3 ·xH(t) < 0 if xH > 2 3
  • 15. – See you next time!–