전략·연결성 공동진화가 만든 최적 상호의존 네트워크와 협력 증진

초록

이 논문은 두 개의 독립적인 격자 네트워크에서 진행되는 죄수의 딜레마 게임에 전략과 네트워크 상호의존성을 동시에 진화시키는 규칙을 도입한다. 플레이어가 이웃에게 전략을 성공적으로 전파하면 ‘교수 활동도’가 증가하고, 일정 수준을 넘으면 다른 네트워크와 외부 링크를 형성한다. 이러한 공동진화는 자동으로 두 계층(상위·하위) 사회를 만들고, 상위 계층에 속한 협력자는 외부 링크를 활용해 높은 효용을 얻어 집단 내 협력 클러스터를 안정화한다. 결과적으로 전체 시스템은 약 절반의 외부 연결 비율에서 최적의 상호의존성을 달성하고, 심한 사회적 딜레마 상황에서도 협력이 유지된다.

상세 분석

본 연구는 기존의 전략‑네트워크 공동진화 모델에 ‘교수 활동도(Teaching activity)’라는 동적 변수를 추가하고, 이 값이 사전 정의된 임계값을 초과할 때만 두 네트워크 사이에 외부 링크를 허용한다는 새로운 규칙을 제시한다. 교수 활동도는 성공적인 전략 전파마다 일정량(Δ)만큼 증가하고, 실패 시 동일량 감소한다. 외부 링크는 효용 함수 Uₓ = πₓ + α·πₓ′(α∈