Student World

Etnocentricita je druh podmíněné kooperace, resp. způsob chování, při kterém příslušník nějaké skupiny/etnika má tendenci preferovat kooperaci s příslušníky svého etnika a nekooperovat s příslušníky jiných etnik. Etnocetricita je velmi rozšířený způsob chování, který vzniká již při velmi subtilních odlišnostech mezi skupinami.

Empirické výzkumy ukazují, že vzniká dokonce i v případě, kdy je kooperace je drahá, tj. stojí agenta nějaké zdroje. Je silnější pokud je etnikum vystaveno nebezpečí, musí soutěžit o vzácné zdroje nebo jsou spolu skupiny v blízkém prostorovém kontaktu. Empirický výzkum též ukázal, že ochota kooperovat se svým etnikem a neochota kooperovat s cizím etnikem jsou různé procesy, proto je nutno je při modelování oddělovat. Axelrod a Hammond ukázali, jak se etnocentrické chování šíří a udržuje při široké škále různých podmínek, a to i v případě, že agenty nedisponují žádnou pamětí.

Popis modelu

Model evoluce etnocentricity je modifikací klasického iterovaného vězňova dilematu. Agenty jsou rozmístěné na dvourozměrné mřížce (50 x 50, v závorce budu uvádět hodnoty pro základní nastavení modelu), na jedné pozici může být vždy pouze jeden agent. Agenty jsou rozděleny do několika etnických skupin, skupiny jsou reprezentovány celým číslem, graficky pak barvou.

Každý agent má schopnost rozpoznat, zda sousední agent je příslušníkem vlastního nebo cizího etnika. Agenty se mohou s jistou pravděpodobností v každém kole nepohlavně reprodukovat a přenášejí na své potomky příslušnost k etnické skupině a strategie chování. Všechny tyto znaky mohou s jistou nízkou pravděpodobností mutovat (5 %). Potomek může být umístěn pouze na volné sousední pole agenta. Interakce mezi agenty jsou lokální a stejně tak je lokální i kompetice mezi agenty o vzácné zdroje, prostor pro nového potomka. Další vzácný zdroj představuje pravděpodobnost, že se agent reprodukuje, zvýšení či snížení této pravděpodobnosti zároveň znamená zisk či ztrátu ve hře.

V každém kole hrají agenty se svými bezprostředními sousedy hru typu vězňovo dilema (Vězňovo dilema v teorii her je situace, kdy dva hráči řeší, zda budou kooperovat, či nikoliv. Mohou nastat tři základní případy. V prvním jeden z hráčů kooperuje a druhý nikoliv, pak získává nekooperující agent nejvyšší odměnu A a kooperující agent nejnižší odměnu D. Pokud oba kooperují, získávají odměnu B. Pokud oba nekooperují získávají nižší odměnu C. Výše odměn musí splňovat nerovnost: A > B > C > D.).

Každý agent získává základní pravděpodobnost rozmnožení (12 %). Pokud agent kooperuje s jinými agenty znamená to pro něj jisté zmenšení této pravděpodobnosti, cena kooperace. Naopak, pokud jiný agent kooperuje s ním, získává několikanásobek ceny kooperace (cena kooperace 1 %, zisk z kooperace 3 %). Skupina vzájemně kooperujících agentů vzájemně svoji schopnost reprodukce posiluje. Nekooperující agent nic neztrácí a může pouze získat, pokud s ním sousední agenty kooperují. Na druhé straně, pokud spolu sousedí několik nekooperujících agentů, pravděpodobnost jejich reprodukce se nijak nezvyšuje.

Agenty nemají paměť a jejich chování tudíž nezávisí na minulém chování jejich sousedů. Strategie chování je reprezentovaná pouze dvěma binárními hodnotami kooperuje/nekoopuje s vlastními agenty a kooperuje/nekoopuje s cizími agenty.

Existují tedy čtyři možné strategie, jak se agent může chovat:

1. Kooperuje se všemi agenty (altruistická strategie).

2. Kooperuje s vlastními a nekooperuje s cizími (etnocentrická strategie).

3. Nekooperuje s vlastními agenty a kooperuje s cizími.

4. Nekooperuje se žádnými agenty (egoistická strategie).

Na začátku simulace jsou strategie náhodně rozděleny.

Průběh každého kola sestává ze čtyř fází:

1. Imigrace: Na náhodné místo mřížky je vložen agent s náhodnými parametry.

2. Interakce: Agenty hrají se svými sousedy a zvyšuje nebo snižuje se pravděpodobnost

jejich reprodukce. Základní pravděpodobnost reprodukce je na začátku

každého kola stejná.

3. Reprodukce: S pravděpodobností získanou na základě hry proběhne reprodukce

agentů.

4. Úmrtí: S jistou stabilní pravděpodobností (10 %) agent „zemře“, tj. je odstraněn

z mřížky a uvolní se tak jeho místo.

Výsledky

Minimální kognitivní schopnosti agentů, zejména absence paměti, vylučují reciprocitu, budování reputace a podobné mechanismy, které v jiných modelech iterovaného vězňova dilematu vedou k rozšíření kooperativní strategie. I přesto se v modelu po několika stovkách kol rozšíří etnocentrická kooperativní strategie. Konkrétně podle (Hammond a Axelrod, 2003) mělo průměrně 76 % agentů po 2000 kolech etnocentrickou strategii. (Jedná se o průměr z deseti různých běhů simulace a z posledních sto kol) Celkově 90 % procent všech interakcí uvnitř etnik bylo kooperativních, 84 % interakcí mezi etniky bylo nekooperativních.

Analýza modelu

Nástroje

Původní Axelrodův model byl implementován v JAVĚ s použitím knihoven pro multiagentí modelování ASCAPE. V tomto článku pracuji s reimplementací původního modelu (Wilensky, 2003), která je realizována v systému NetLogo.

Logika, cíle a interpretace modelu

Model evoluce etnocentricity je typickým výzkumným modelem, který je maximálně jednoduchý a poskytuje vhled do fundamentálních zákonitostí dynamiky společenských skupin. Přesto je možno uvažovat o tom, že může být časem upraven a zpřesněn, aby předpovídal vývoj chování u reálných populací.

Je to model, který na základě známých faktů o existenci etnocetrického chování, napomáhá induktivnímu hledání obecných pravidel (lokalita reprodukce a interakcí) a abduktivnímu hledání základních parametrů (cena kooperace, zisk z kooperace, rychlost imigrace apod.), které vedou k evoluci etnocentrického chování.

Agenti jsou reaktivní (nemají paměť, tj. ani schopnost se učit), interagují spolu přímo (tj. nikoliv přes prostředí) a lokálně. Mohou se rozmnožovat a umírat, díky mutacím a selekčnímu tlaku (soupeří o vzácné zdroje – prostor a pravděpodobnost rozmnožení) dochází k evoluci.

Když jsme identifikovali základní charakteristiky modelu, můžeme s využitím (Axelrod & Hammond, 2003) podrobně analyzovat mechanismus vzniku a rozšíření etnocentrické strategie. V průběhu simulace se v důsledku lokálního rozmnožování začnou z původně náhodně rozmístěných agentů tvořit shluky agentů stejného etnika. Kooperující agenty díky vzájemnému zvyšování pravděpodobnosti rozmnožení rostou rychleji.

Dokud jsou shluky menší a nedotýkají se, rostou stejně rychle altruističtí i etnocentričtí agenti. Ve chvíli kdy se shluky dotknou a začíná kompetice o volné místo pro nové agenty, začne se projevovat výhoda etnocentrických agentů. Etnocentrický agent získává podporu od etnocentrických sousedů ze svého etnika, ale nekooperuje (tudíž nesnižuje svoji pravděpodobnost reprodukce) s jinými etniky. Dominují tak agenty cizích etnik s altruistickou strategií (protože ta snižuje pravděpodobnost reprodukce kooperací s cizími etniky), ale i s egoistickou strategií (protože ta nezvyšuje pravděpodobnost reprodukce vzájemnou kooperací).

Důležitým efektem tohoto faktu je eliminace tzv. černých pasažérů, tj. egoistických příslušníků nějakého etnika – pokud jsou uvnitř shluku svého etnika, nemohou se rozmnožovat, protože okolo nich je málo volného prostoru. Pokud jsou na okraji shluku, je jejich rozmnožení potlačeno působením cizích etnik s etnocentrickou strategií.

Vznik a rozšíření etnocentrické strategie je robustní. Převládne u více než dvou třetin agentů i při zdvojnásobení či naopak dvojnásobném snížení hodnot řady parametrů ze základního modelu. Jde o parametry jako je cena kooperace, velikost mřížky, počet skupin, rychlost imigrace, velikost mutace nebo délka běhu simulace.

Etnocentrická strategie se vyvine, i když záměrně v počáteční fázi nevygenerujeme jediného agenta s touto strategií. Evoluce etnocentrické strategie je robustní i vůči náhodným chybám, které agenty mohou dělat při rozpoznávání, zda jejich soused přísluší do jejich etnika či nikoliv (při 10% chybě převládne etnocentrická strategie u více než dvou třetin agentů). Pokud však schopnost rozlišovat mezi etniky klesne pod jistou mez, přestává být etnocentrická strategie dominantní.

Evoluce etnocentrické strategie je podmíněna lokální reprodukcí a interakcí mezi agenty. Ta zajišťuje, že většina interakcí se odehrává ve shlucích mezi agenty stejného etnika. Pokud by nový potomek byl umísťován na libovolné místo na mřížce nebo si agenty vybíraly k interakci náhodného partnera odkudkoliv z mřížky, etnocentrická strategie by nebyla dominantní, převládala by spíše egoistická.

Webový model etnocentrismu: http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/Ethnocentrism 

Odkazovaná literatura:

AXELROD, R. Advancing the Art of Simulation in the Social Sciences.

Japanese Journal for Management Information System, Special Issue on Agent-Based Modeling  12/3, 2003.

HAMMOND, R., A.; AXELROD, R. The Evolution of Ethnocentrism. 

The Journal of Conflict Resolution  50/6, 2006.

WILENSKY, U.

etLogo Ethnocentrism model. Evanston, IL: Center for Connected Learning and Computer-Based Modeling, Northwestern University, 2003; URL: .

Tento text je úryvkem z příspěvku: Jan Burian: Multiagentní modely sociálních organizací, ze sborníku Struny mysli – Kognice 2007, editor Marek Petrů et al., , Montanex, Ostrava 2009.

autor Jan Burian