Cooperation and communication in biology: game theoretical studies  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
49692
Type K
Principal investigator Scheuring, István
Title in Hungarian Kooperáció és kommunikáció az állatvilágban: játékelméleti vizsgálatok
Title in English Cooperation and communication in biology: game theoretical studies
Panel Ecology and evolution
Department or equivalent Department of Plant Systematics, Ecology and Theoretical Biology (Eötvös Loránd University)
Participants Garay, József
Miklósi, Ádám
Számadó, Szabolcs
Starting date 2005-01-01
Closing date 2009-12-31
Funding (in million HUF) 8.763
FTE (full time equivalent) 4.10
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Pályázatunk elsősorban a kooperáció eredetének számos aspektusát, továbbá a komunikációs rendszerek őszinteségét fenntartó mechanizmusok tanulmányozta. Az elméleti munkák mellett e témakörben humán és állatkísérleteket is elindítottunk. Rámutattunk az olcsó vagy költségmentes kommunikáció őszinteségét fenntartó ökológiai tényezőkre. Megmutattuk például, hogy az emberi kooperáció és az őszinte kommunikáció evolúciója szoros kapcsolatban lehet, illetve állati társadalmakban a kommunikácó őszinteségét a kompetíció erőssége is befolyásolhatja. Vizsgáltuk az ember és a kutya kooperációjának kommunikációs sajátságait. Megmutattuk, hogy a préda-perdátor vagy gazda-parazita kölcsönhatások ismerete szükséges számos kooperatív viselkedés evolúciójának értelmezéséhez. Például a predációs nyomás okozhatja a prédák altruista viselkedését, vagy a kasztrációs parazitát éppen a mutualista társ jelenléte szabályozza. Számos tanulmányban az egyedek térbeli elhelyezkedésének és korlátozott mozgásának a kooperáció evolúciójára kifejtett hatását vizsgáltuk. Több olyan munkánk is született, ahol a humán kommunikáció illetve kooperáció sajátságait a többszintű szelekciós modellek segítségével értelmeztük. Sikerült kiépítsünk egy számítógépes labort, mellyel a jövőben s humán etológiai kísérleteket tudunk végezni. A kutatás legfontosabb eszközének számító evolúciós játékelméletben számos alapkutatás jellegű eredményünk is született, a sztochasztikus elmélet fejlesztésétől a többfajos elméletig.
Results in English
Our project mainly focused on several aspects of the evolution of cooperation and of the mechanisms maintaining honesty in communicating systems. Beside theoretical works we started animal and human experiments as well. We reveal ecological backgrounds maintaining honesty of cheap or costless communication in numerous systems. It is shown for example that the origin of human cooperation and reliable information processing can be in close connection to each other, and that strength of competition modifies the level of honesty in animal communities. We studied the characteristics of communication in the case of human-dog cooperation. We have shown that characteristics of predator-prey or host-parasite interactions are required to explain evolution of cooperative behaviour in numerous cases. For example, predation load can cause altruistic predator defence among preys, or a mutualistic competitor can control castrating parasites. Several papers focused on the spatial aspects and limited migration of individuals on the evolution of cooperation. Other works emphasized that characteristics of human cooperation can be explained by multilevel selection. We set up a computer lab, which could be a basis of a series of human behavior experiment in the near future. We have significant purely theoretical results in the field of our primary mathematical method, that is of evolutionary game theory; from the development of stochastic theory to the multi-species theory.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=49692
Decision
Yes





 

List of publications

  
Cressman, R., Garay, J: A game–theoretical model for punctuated equilibrium: species invasion and stasis through coevolution, Biosystems, 2006
Garay, J: Több fajra vonatkozó evolúciós stabilitási fogalom., Magyar Tudomány, 2005
Garay, J: Adaptive phenotypic change based on ecological stability., ISDG, 2006
Károlyi, G., Neufeld, Z., Scheuring I.: Rock-scissors-paper game in chaotic flow: The effect of dispersion on the cyclic competition of microorganisms., J. of Theor. Biol., 2005
Antal, T. Scheuring I.: Fixation of strategies for an evolutionary game in finite populations., Bul. Math. Biol., 2006
Kun, A. Scheuring I.: The evolution of density-dependent dispersal in a noisy metapopulation., Oikos, 2006
Számadó, S. Szathmáry E.: Selective scenarios for the emergence of natural language, TREE, 2006
Kun, A. Boza, G., Scheuring I.: Asynchronous snowdrift game with synergistic effect as a model of cooperation., Behav. Ecol., 2006
Garay, J.: Partial change in mean fitness versus relative advantage in fundamental theorem of natural selection, Conference Proc. of ECMTB 2005, 2006
Garay, J., Vargaz, Z.: Evolutionary dynamics for economic behaviour: competition versus optimization., PUMA, 2006
Garay, J., Vargaz, Z.: Evolutionary dynamics for economic behaviour: competition versus optimization., PUMA, 2006
Garay, J.: Adaptive dynamics based on ecological stability., Annals of Dynamical Games, 2006
Scheuring, I: Az önzetlen lény: az emberi együttműködés evolúciója, Természet Világa, 2007
Garay, J: Adaptive dynamics based on ecological stability., Annals of International Society of Dynamics Games, Birkhauser, Boston, Basel, Berlin, 2007
Garay, J: Relative advantage Partial change in mean fitness versus relative advantage in fundamental theorem of natural selection, Mathematical Modeling of Biological System Vol. II., 2007
Számadó, S., Szalai, F. és Scheuring, I.: The effect of dispersal and neighbourhood in games of cooperation., J. of Theor. Biol., 2008
Számadó, S.: How threat displays work: species-specific fighting techniques, weaponry and proximity risk., Animal Behaviour, 2008
Szathmáry, E., Számadó, S.: Language: a social history of words., Nature, 2008
Gámez, M., López, I., Garay, J., Varga, Z.: Monitoring the effects of human activities and environmental change on a population system, Proceedings of the International Congress on Environmental Modelling and Software iEMSs, 2008
Kun, Á., Scheuring, I.: Evolution of cooperation on dynamical graphs., Biosystems, 2009
Scheuring, I.: Evolution of generous cooperative norm by cultural group selection., J. of Theor. Biol., 2009
Szilágyi, A., Scheuring, I., Edwards D. P., Orivel, J. and Yu, D. W.: The evolution of plant-ant coexistence and castration virulence in a spatially structured environmen, Ecol. Lett., 2009
Scheuring, I.: Vak vezet rövidlátót: emberi hatások és evolúciós öngyilkosságok, Természet Világa, 2009
Scheuring, I.: Az emberi együttműködés evolúciós háttere, Magyar Tudomány, 2010
Z. Varga, A. Scarelli, R. Cressman, J. Garay: Evolutionary game model for a marketing cooperative with penalty for unfaithfulness., Nonlinear Analysis: Real World Applications, 2010
M. Gámez, I. López, J. Garay, Z. Varga: Observation and control in a model of a cell population affected by radiation, Biosystems, 2009
Garay J: Cooperation in defence against predator, Journal of Theoretical Biology, 2009
I. López , J. Garay, R. Carreño, Z. Varga,: Observer Design for Ecological Monitoring, Proceedings of World Academy of Science, Engineering and Technology, 2009
Cressman, R., Garay, J: A Predator-Prey Refuge System: Evolutionary Stability in Ecological Systems, Theor. Popul. Biol., 2009
Szalai, F. & Számadó, Sz.: Honest and cheating strategies in a simple >> model of aggressive communication, Animal Behaviour, 2009
Számadó, Sz., Hurford, J., Bishop, D., Deacon, T., d'Errico, F., Fischer, >> J., Okanoya, K., Szathmáry, E. and White, S.: What Are the Possible >> Biological and Genetic Foundations for Syntactic Phenomena?, Biological Foundations and Origin of Syntax. >> Strüngmann Forum Report, vol. 3., 2009
Gácsi, M., McGreevy, P., Kara, E., Miklósi, Á.: Effects of selection for cooperation and attention in dogs, Behav. Brain Func., 2009
Miklósi, Á.: Evolutionary approach to communications between humans and dogs, Vet. Res. Commun., 2009



Back »