| Neue Hoffnung für das Weltklima? |
| Spieltheorie: Zahl der Einigungsmöglichkeiten steigt, wenn mehrere Parteien beteiligt sind |
|
Ökosysteme, Gesellschaften und internationale Konferenzen haben eines gemeinsam: Ihre Entwicklung wird von vielen Individuen bestimmt, die miteinander interagieren. Wissenschaftler haben nun gezeigt, dass mit wachsender Zahl von Interakteuren und Strategien auch mehr Gleichgewichtszustände möglich sind, an denen alle Beteiligten das für sie unter diesen Umständen Bestmögliche erreicht haben.
|  | Atmosphäre
© NASA |
Der Ansatz lässt sich auf verschiedenste Situationen anwenden, in denen unterschiedliche Strategien aufeinander treffen: von der Evolution von Mikroorganismen bis hin zu Verhandlungen über Klimavereinbarungen, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS).
Enttäuschender Klimagipfel
Kopenhagen, 2009: Ein Klimagipfel, der mit großen Erwartungen verbunden war und viele enttäuscht hat. Kein Wunder, wenn nahezu 200 Nationen mit ganz verschiedenen Interessen sich einigen sollen, könnte man pessimistisch sagen.
Doch eine Studie von Chaitanya Gokhale und Arne Traulsen vom Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie zeigt nun, dass die Zahl der möglichen Lösungen in spieltheoretischen Modellen mit der Zahl der Spieler sogar zunimmt. Eine Chance für das Weltklima? Auf jeden Fall eine wichtige Erweiterung bestehender Modelle um sowohl soziale Interaktionen, als auch die evolutionäre Entstehung von biologischer Vielfalt besser zu verstehen.
Schere-Stein-Papier
Die evolutionäre Spieltheorie kann helfen, solche sozialen Interaktionen zu analysieren. Der gesellschaftliche Erfolg eines Individuums basiert nämlich nicht allein auf dem eigenen Handeln, sondern ist natürlich auch abhängig von den Handlungen der Mitmenschen. Spielsituationen mit zwei Spielern wurden in der evolutionären Spieltheorie bereits eingehend untersucht.
Ein einfaches Beispiel ist das bekannte „Schere-Stein-Papier“, bei dem sich eine Gruppe von Spielern jeweils paarweise duelliert, um so den Sieger zu ermitteln. Analog dazu kann man drei verschiedene Bakterienstämme betrachten, die in einer Petrischale versammelt sind: Die einen sind den anderen überlegen, weil sie sich schneller reproduzieren, die anderen, weil sie Gifte produzieren, die dritten wiederum sind gegen diese Gifte resistent. Bleibt in diesem Fall nur einer der Stämme auf Dauer übrig, oder pendelt sich ein Gleichgewichtszustand ein, in dem alle Stämme sich den Lebensraum in einem bestimmten Verhältnis teilen?
Internes Gleichgewicht
Ein Gleichgewicht aller Strategien nennt man in der Spieltheorie auch ein internes Gleichgewicht. Auch Verhandlungssituationen - Beispiel Kopenhagen - lassen sich mit spieltheoretischen Mitteln beschreiben. Eine Gleichgewichtssituation ist in diesem Fall ein Ergebnis, auf das sich die Teilnehmer einigen, weil keiner durch eine Ablehnung eine für ihn vorteilhaftere Lösung herbeiführen kann.
 | | Ein Spiel mit drei möglichen Strategien
© MPI für Evolutionsbiologie  |
Mehrere Teilnehmer - mehrere Gleichgewichte
Zwischen Schere-Stein-Papier und komplexeren Situationen gibt es aber einen wichtigen Unterschied: Bei Ersterem spielen tatsächlich immer nur zwei Spieler gegeneinander. Schon im Fall der Bakterienstämme ist nach Angaben der Forscher weniger klar, warum man nur paarweise Interaktionen betrachten sollte. Die Alternative wäre ein Modell, in dem immer drei oder mehr Spieler zusammentreffen und daraus einen bestimmten Vor- oder Nachteil ziehen.
Tatsächlich hat die Vereinfachung auf zwei Spieler eine entscheidende mathematische Konsequenz: Es ist gibt höchstens einen internen Gleichgewichtszustand, der bei den vertretenen Strategien erreicht werden kann. Modelle mit mehreren Spielern und Strategien haben demgegenüber mehr als ein internes Gleichgewicht.
Anzahl der Gleichgewichtszustände ermittelt
Solche Modelle haben Gokhale und Traulsen in der jetzt veröffentlichten Studie genauer erforscht. Sie konnten dabei zeigen, dass für d Spieler und n Strategien höchstens (d-1)n-1 interne Gleichgewichtszustände möglich sind. Weiter untersuchten die Forscher, mit wie vielen Gleichgewichtszuständen man rechnen kann, wenn man zufällig eine Spielsituation auswählt. Es stellte sich heraus, dass Spiele mit sehr wenigen oder sehr vielen Gleichgewichtssituationen dann selten sind, wenn es viele Spieler und Strategien gibt.
„Das Ergebnis zeigt uns rein rechnerisch, dass die Zahl der Einigungsmöglichkeiten steigt, wenn mehrere Spieler oder Interakteure beteiligt sind. Einfach aus dem Grund, dass dann eben auch mehrere Lösungen möglich sind“, meint Gokhale. Vielleicht also doch auch ein Hoffnungsschimmer im Hinblick auf das Weltklimaproblem.
|
|
| (MPG, 09.03.2010 - DLO) |
|
Artikel drucken |
|
| |
| Nach verwandten Themen suchen: |
|
|
| |
| Weitere News zum Thema |
Warme Meere sind Wüsten der Artenvielfalt (29.07.2010)
Hotspots der globalen marinen Biodiversität überraschenderweise nicht in den Tropen |
Parasitenbefall: Das Klima macht den Unterschied (29.07.2010)
Einfluss von Klimavariablen auf den Befall mit Parasiten in Säugetieren untersucht |
Expedition erforscht potenzielle Methanquellen in der Ostsee (28.07.2010)
Forschungsschiff Maria S. Merian analysiert Methangasvorkommen in den Sedimenten von Küstenmeeren |
Klimawandel verstärkt Bedrohung für Menschenaffen (26.07.2010)
Bis zu 75 Prozent Lebensraum-Verlust allein durch Klimawirkungen |
El Niño beeinflusst Strömungspumpe in der Antarktis (26.07.2010)
Zusammenhang zwischen Klimaphänomenen und der Bildung von Bodenwasser nachgewiesen |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Diaschauen zum Thema |
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Dossiers zum Thema |
|
|
Egoismus schafft Gemeinsinn
Auf der Suche nach den Triebkräften der Kooperation | Klimawandel in Deutschland
Wie verändert sich unser Klima bis 2100? | Verlierer Mensch?
Folgen des Klimawandels für die menschliche Gesellschaft | Das große Sterben
Wie reagiert die Natur auf den Klimawandel? | Klimawandel
Bringt der Mensch das irdische Klima aus dem Gleichgewicht? | Streit ums Klima
Klimawandel unter Beschuss? | Klima: Letzte Chance Kopenhagen
Der 15. Weltklimagipfel: Klimaschutz wohin? | Wohin mit dem CO2?
Auf der Suche nach „Endlagern“ in Untergrund und Ozeanen | Die Grammatik des Lebens
Wie fügt die Natur einzelne Teile zum Großen Ganzen? | Eine Erde voller Arten
Darwins Vermächtnis in der heutigen Evolutionsbiologie |
|
|
|
|
|
|
|
News des Tages |
|
 |
| Pandas sind genetisch Fleischfresser |
| Erdrotation beeinflusst Unterwasserwellen |
| Forscher rekonstruieren Chile-Beben |
| Eiweiß kontrolliert Fettspeicherung |
| Lumineszenz stellt archäologische Uhr auf null |
| Rätsel um Muschelseide gelöst |
| Neue Hoffnung für das Weltklima? |
|
|
|
|
|
|
|
Bücher zum Thema |
|
Eine unbequeme Wahrheit
von Al Gore, Richard Barth, Thomas Pfeiffer | Wir Wettermacher
von Tim Flannery | Der Klimawandel
von Stefan Rahmstorf und Hans J. Schellnhuber | Wetterkatastro- phen und Klimawandel
Sind wir noch zu retten?
von Hartmut Grassl u. a. | Die Erde schlägt zurück
Wie der Klimawandel unser Leben verändert
von Eva Goris und Claus-Peter Hutter | Wetter, Klima und Klimawandel
Wissen für eine Welt im Umbruch
von Nadja Podbregar, Harald Frater und Karsten Schwanke | Warnsignal Klima
Gesundheitsrisiken: Gefahren für Pflanzen, Tiere und Menschen
von Jose L. Lozan, Walter Maier, Hartmut Graßl, Gerd Jendritzky, Ludwig Karbe und Karsten Reise | Globaler Wandel
Die Erde aus dem All
von Stefan Dech, Rüdiger Glaser und Robert Meisner | Abenteuer Evolution
Die Ursprünge des Lebens
von Walter Kleesattel | Das ist Evolution
von Ernst Mayr | Gipfel des Unwahrscheinlichen
Wunder der Evolution
von Richard Dawkins | Einmal sechs Richtige und andere Mathe-Wunder
von Albrecht Beutelspacher | Mathematik für Sonntagmorgen
50 Geschichten aus Mathematik und Wissenschaft
von George G. Szpiro |
|
|
|
|
|
|
|
Top-Clicks der Woche |
|
 |
| 1. 560-Meter-Asteroid: möglicher Einschlag 2182 |
| 2. Quantenmechanik wankt (doch) nicht |
| 3. Erste 3D-Bilder von Satellitenmission TanDEM-X |
| 4. Dunkle Materie im Sonnenkern? |
| 5. Größte Moleküle des Alls entdeckt |
|
|
|
|
|
|
