Знаю, что теория игр активно используется в экономике (равновесие Нэша и т.д.). Но слышал краем уха, что ее применяют и в биологии. Как применяется теория игр в естественных науках? Можете привести примеры, как животные или клетки "играют" друг с другом?
Классический пример - эволюционно стабильная стратегия (ЭСС) Джона Мейнарда Смита.
В биологии "выигрыш" измеряется репродуктивным успехом. Представь популяцию птиц. Есть стратегия "Ястреб" (агрессивная) и "Голубь" (мирная). Если все голуби - появляется ястреб и забирает всю еду, его гены распространяются. Но если ястребов становится слишком много, они начинают калечить друг друга в драках, их выживаемость падает, и снова становится выгодно быть голубем.
В итоге популяция приходит к математическому равновесию (например, 70% голубей и 30% ястребов). Животные не думают головой, за них "играет" естественный отбор.
TL;DR: В биологии выживает не самый сильный, а тот, кто выбрал лучшую математическую стратегию поведения в зависимости от того, что делают соседи.
Помимо ястребов и голубей, теорию игр применяют даже в онкологии. Опухолевые клетки конкурируют за ресурсы организма с нормальными клетками. Математики просчитывают "стратегию" рака, чтобы понять, в какой момент химиотерапия нанесет максимальный урон.
Обожаю пример с летучими мышами вампирами. Они играют в "Дилемму заключенного". Если мышь не нашла кровь ночью, она просит соседку отрыгнуть ей часть еды. Если та жадничает (предает), то в следующий раз, когда она сама останется голодной, первая мышь тоже ей не даст. Пришлось выработать стратегию альтруизма ради выживания вида.
У бактерий есть механизм кворум-сенсинга. Они выделяют молекулы в среду и "считают" их концентрацию. Если молекул мало (бактерий мало), они ведут себя тихо, чтобы не привлечь иммунитет. Как только молекул много, они разом начинают выделять токсины. Это классическая кооперативная игра, где микробы договариваются об атаке, не имея даже нервной системы.
Почитай Ричарда Докинза "Эгоистичный ген", там целая глава посвящена эволюционно стабильным стратегиям и математике поведения животных.
Очень круто объяснили, спасибо! То есть эволюция сама нащупывает равновесие Нэша.