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Wissenschaftler entwickeln neues, realistischeres Modell menschlicher Interaktion. Studie in PNAS veröffentlicht
Mit Modellen zur „indirekten Reziprozität“ untersuchen Wissenschaftler wie Menschen handeln, wenn es um ihren Ruf geht. Dabei geht es um die Frage, welche sozialen Normen Menschen verwenden, um die Handlungen anderer zu bewerten. Eine Schlüsselfrage in diesem Bereich lautet: Welche sozialen Normen führen in einer Gesellschaft zu Kooperation? In früheren Studien wurde immer davon ausgegangen, dass jeder in der Gruppe über sämtliche relevanten Informationen verfügt und dass sich daher alle darin einig sind, wer gut und schlecht ist. In der Realität treffen diese Annahmen aber oft nicht zu. Mit einem neuen, realistischeren Modell untersuchen Christian Hilbe, Laura Schmid, Josef Tkadlec und Professor Krishnendu Chatterjee am Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) nun gemeinsam mit Professor Martin Nowak von der Harvard University, was passiert, wenn Informationen unvollständig sind und Menschen Fehler machen. Wie sie heute in der Zeitschrift PNAS schreiben, führen bisher erfolgreiche Strategien in diesem Modell nicht zu einer dauerhaften Zusammenarbeit und setzen sich in den meisten Fällen überhaupt nicht durch.
In der Welt der Spieltheorie wird die indirekte Reziprozität mit zwei zufällig ausgewählten Individuen in einer Population durchgespielt: einem Spender und einem Empfänger. Der Spender entscheidet anhand seiner sozialen Normen, ob er dem Empfänger hilft oder nicht. Die Entscheidung des Spenders hängt von der Reputation der beiden Personen und von der sozialen Norm ab, die der Spender anwendet (eine solche Norm könnte zum Beispiel lauten dass man Empfängern nur hilft wenn diese einen guten Ruf haben). Der Rest der Gruppe beobachtet die Abläufe, und nach der Entscheidung des Spenders aktualisieren die Individuen ihre Meinung auf der Grundlage ihrer eigenen sozialen Normen. Frühere Modelle basierten auf der Annahme, dass sich alle über den Ruf aller anderen einig waren und dass alle Gruppenmitglieder über alle Interaktionen informiert sind. In diesen Studien zeigten sich acht "führende" soziale Normen oder „Strategien", die zu einer stabilen Zusammenarbeit in einer Population führen. Aber was passiert, wenn Menschen Fehler machen und sich Meinungsverschiedenheiten entwickeln?
„Wir wollten herausfinden, wie sich die führenden acht Strategien bewähren, wenn sie mit unvollständigen und fehlerhaften Informationen konfrontiert wurden“, erklärt Laura Schmid, Doktorandin in der Chatterjee-Gruppe. Was sie fanden, überraschte sie: Keine der Strategien führte zu einem hohen Maß an Kooperation, und viele waren instabil oder setzen sich erst gar nicht in der Bevölkerung durch.
Die Modellierung dieser Wechselwirkungen ist mathematisch herausfordernd; die vorherigen Annahmen dass alle Gruppenmitglieder alle Informationen besitzen machten die Analyse einfacher. „Wenn man unvollständige Information berücksichtigen will, müsste man sich auf Simulationen verlassen, und diese nehmen viel Zeit in Anspruch“, sagt Postdoc Christian Hilbe. Dennoch kann selbst ein einzelner Meinungsunterschied in der Gesellschaft drastische Auswirkungen haben. Wenn der Spender der Meinung ist, dass der Empfänger schlecht ist, der Rest der Gesellschaft den Empfänger jedoch für gut hält, führt die Entscheidung, nicht zu spenden, zu einer Verschlechterung seines Rufs. Das hat Auswirkungen auf die gesamte Gesellschaft.
Josef Tkadlec, Doktorand in der Forschungsgruppe von Krishnendu Chatterjee, beschrieb mathematisch, wie Meinungsunterschiede sich verbreiten und eine Gesellschaft spalten. "Bei einigen Strategien könnte sogar eine einzelne Unstimmigkeit dazu führen, dass Populationen in zwei polarisierte Untergruppen aufgeteilt werden", sagt Tkadlec. „Mit anderen Strategien kann sich die Bevölkerung von einer einzelnen Unstimmigkeit erholen, aber es kann lange dauern."
Das Team hat bereits weitere Modifikationen ihres Modells geplant: Zum Beispiel waren in früheren Simulationen alle Gruppenmitglieder mit allen anderen verbunden. Was würde aber passieren, wenn die Population eine bestimmte Netzwerkstruktur hätte? Darüber hinaus waren Individuen unabhängig in der Meinungsbildung. Was würde passieren, wenn sie miteinander kommunizieren könnten? Das Team hat bereits erste Simulationsergebnisse, die darauf hindeuten, dass Kommunikation zwischen Einzelpersonen Fehler reduziert und die Zusammenarbeit verbessert. "So gesehen", schließt Postdoc Christian Hilbe ab, "unterstreichen unsere Ergebnisse die zentrale Bedeutung von Kommunikation und Koordination für den Zusammenhalt einer Gesellschaft."
Über das IST Austria
Das Institute of Science and Technology (IST Austria) in Klosterneuburg ist ein Forschungsinstitut mit eigenem Promotionsrecht. Das 2009 eröffnete Institut widmet sich der Grundlagenforschung in den Naturwissenschaften, Mathematik und Informatik. Das Institut beschäftigt ProfessorInnen nach einem Tenure-Track-Modell und Post-DoktorandInnen sowie PhD StudentInnen in einer internationalen Graduate School. Neben dem Bekenntnis zum Prinzip der Grundlagenforschung, die rein durch wissenschaftliche Neugier getrieben wird, hält das Institut die Rechte an allen resultierenden Entdeckungen und fördert deren Verwertung. Der erste Präsident ist Thomas Henzinger, ein renommierter Computerwissenschaftler und vormals Professor an der University of California in Berkeley, USA, und der EPFL in Lausanne. http://www.ist.ac.at
Christian Hilbe, christian.hilbe@ist.ac.at
Krishnendu Chatterjee, krishnendu.chatterjee@ist.ac.at
Indirect reciprocity with private, noisy and incomplete information, Christian Hilbe, Laura Schmid, Josef Tkadlec, Krishnendu Chatterjee, and Martin A. Nowakb, PNAS, www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1810565115
https://ist.ac.at/research/research-groups/chatterjee-group/ Webseite der Forschungsgruppe
Die Studienautoren am Campus des IST Austria
IST Austria/Yvonne Kemper
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler, jedermann
Gesellschaft, Informationstechnik, Mathematik
überregional
Forschungsergebnisse
Deutsch
Die Studienautoren am Campus des IST Austria
IST Austria/Yvonne Kemper
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