Die Evolution von Erpressung in wiederholten Spielen

In der evolutionären Biologie und den Sozialwissenschaften dienen wiederholte Spiele als wichtiges Analysewerkzeug um individuelle Verhaltensweisen in langfristigen Beziehungen zu beschreiben. In einem wiederholten Spiel können die Akteure ihre Handlungen vom Ausgang der vorherigen Interaktionen abhängig machen, was zu reziproker Kooperation und mutualistischen Symbiosen führen kann. Für den wichtigsten Modellfall wiederholter Interaktionen, das wiederholte Gefangenendilemma, wurde jedoch kürzlich gezeigt, dass ein Spieler auch eine raffinierte Strategie anwenden kann, die es erlaubt die Gegner zu manipulieren und auszubeuten. Eine solche Strategie hat drei wichtige Eigenschaften: (1) Sie stellt sicher, dass die Auszahlungen der Spieler einer linearen Relation folgen, (2) sie bietet einen Anreiz für den Mitspieler zu kooperieren und (3) sie sorgt dafür, dass die Gewinne aus der Kooperation ungleich verteilt werden, sodass die eigene Auszahlung die Auszahlung des Mitspielers um einen festen Prozentsatz übersteigt. Aufgrund der Evolutionstheorie sollten sich Verhaltensweisen, die einen relativen Vorteil versprechen, ausbreiten; die Frage ist daher naheliegend ob sich solche ausbeuterischen Strategien in evolvierenden Populationen durchsetzen können. Wie kürzlich gezeigt wurde, sind die Erfolgsaussichten limitiert: In ausreichend großen Bevölkerungen sind diese ausbeuterischen Strategien instabil und sie fördern sogar die Evolution der Kooperation (anstatt sie zu erschweren). Andererseits, wenn die Bevölkerungszahl klein ist, oder wenn die Spieler aus unterschiedlichen Populationen stammen (die unterschiedlich schnell evolvieren), dann können erpresserische Strategien einen wichtigen Einfluss auf die evolutionäre Dynamik nehmen. Gegenstand des vorliegenden Projektes ist es, die Rolle dieser erpresserischen Strategien in allgemeinen wiederholten Spielen zu bewerten. Dazu werden wir evolutionäre Spieltheorie anwenden um zu untersuchen unter welchen Bedingungen sich solche Strategien durchsetzen und was die Konsequenzen für die Evolution der Kooperation sind. Der Anwendungsbereich erpresserischer Strategien ist dabei nicht auf paarweise Interaktionen beschränkt; solche Strategien existieren auch in großen Gemeinschaftsprojekten mit einer beliebigen Anzahl von Spielern. Diese Einsicht erlaubt es uns ein neues Licht auf kooperatives Verhalten in Public Good Games und dem Freiwilligendilemma zu werfen. Dieser neue Blickwinkel auf wiederholte Spiele kann dann auch dazu verwendet werden, bereits existierende Daten zum menschlichen Verhalten in sozialen Experimenten neu auszuwerten.

Forscher aus verschiedenen Fachrichtungen sind daran interessiert zu verstehen wann Menschen kooperieren (und wieso Menschen im Allgemeinen kooperativer sind als andere Spezies). Direkte Reziprozität bietet eine mögliche Erklärung: in wiederholten Begegnungen lernen Menschen oft nur mit denjenigen zu kooperieren die in der Vergangenheit selbst kooperiert haben. Bis vor vier Jahren war die Scientific Community daher überzeugt dass wiederholte Spiele beinahe automatisch zu Kooperation führen. Im Jahr 2012 passierte jedoch eine bahnbrechende Entdeckung William Press und Freeman Dyson (ein Computerwissenschaftler und ein Physiker) haben gezeigt dass es Strategien für das wiederholte Gefangenendilemma gibt mit denen man seine Mitspieler erpressen und systematisch ausbeuten kann. Diese Entdeckung hat in Frage gestellt, unter welchen Bedingungen direkte Reziprozität überhaupt zu Kooperation führen kann manche Kommentatoren haben schon bemerkt Die Welt der Spieltheorie brennt lichterloh...Mit dem Schrödinger Projekt haben wir zwei Ziele verfolgt. Zum einen konnten wir zeigen, dass die Resultate von Press & Dyson noch viel allgemeiner gelten. Erpresserische Strate- gien gibt es in jedem wiederholten Spiel (unabhängig davon wie oft das Spiel wiederholt wird, und ob es zwei Spieler gibt oder mehrere). Zum anderen haben wir versucht die Erfolgsaussichten dieser erpresserischen Strategien zu quantifizieren. Dazu haben wir einerseits auf Computer Simulationen gesetzt, mit denen wir einen einfachen evolutionären Prozess simuliert haben. Wir haben eine virtuelle Bevölkerung von Individuen betrachtet, die frei zwischen verschiedenen Strategien für das wiederholte Gefangenendilemma wählen konnten (unter der Annahme, dass sie über die Zeit hinweg lernen eher auf erfolgreiche Strategien zurückzugreifen). Bei diesen Simulationen hat sich gezeigt dass erpresserische Strategien nur dann gewählt werden wenn (i) die Bevölkerung sehr klein ist oder (ii) sich manche Spieler dauerhaft auf die Erpresserstrategie festlegen können. Diese zweite Vorhersage haben wir dann in einem Verhaltensexperiment getestet, in dem Studenten gegen ein Computerprogramm gespielt haben. Der Computer verwendete dabei entweder eine Erpresserstrategie, oder eine sehr nachsichtige und kooperative Strategie. Obwohl die Theorie einen Sieg der Erpresser vorhersagt, war die nachsichtige Strategie erfolgreicher. Die Studenten haben sich gegen Ausbeutung gewehrt, sogar dann wenn sie dadurch selber weniger verdienen.Daneben habe ich im Rahmen des Schrödinger Stipendiums auch neue Kollaborationen initiiert, zum Beispiel zur Rolle kooperativer Instinkte und zur evolutionären Bedeutung von Bescheidenheit.