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在动物竞争中,输赢效应影响着优势等级的形成,但背后的认知机制不明。研究人员开展 “Bayesian updating for self - assessment explains social dominance and winner–loser effects” 的研究,发现贝叶斯更新能解释输赢效应,还给出可测试预测,有助于理解动物行为机制。
在动物的世界里,竞争无处不在。无论是争夺食物、领地,还是配偶,动物们都在激烈地角逐。在这些竞争中,有一个有趣且重要的现象 —— 输赢效应(winner–loser effect),即先前竞赛的赢家往往能继续获胜,而输家则容易再次失败。这种效应在稳定动物社会的优势等级制度方面起着关键作用,比如在猴群中,优势个体凭借过往胜利建立的地位,能更轻松地获取资源,而劣势个体则可能长期处于从属地位。
然而,尽管输赢效应如此重要,科学家们却一直没有完全弄清楚其背后的认知机制。不知道动物们是如何根据以往的经历来调整自身行为,进而影响后续竞赛结果的。这就好比一个谜团,吸引着众多研究人员去探索。为了揭开这个谜团,研究人员开展了一项关于 “Bayesian updating for self - assessment explains social dominance and winner–loser effects” 的研究。该研究成果发表在《Animal Behaviour》上,为我们理解动物行为机制带来了新的曙光。
研究人员为了探究这一问题,构建了基于主体的模型(agent - based model),并运用连续贝叶斯更新(Bayesian updating)的方法。在模型中,他们模拟了动物在竞争中的各种情况。研究人员设定动物们参与成对竞争,通过模拟不同的竞赛场景,观察动物的行为和自我评估的变化。同时,他们还对比了贝叶斯更新与其他简单机制(如线性更新和静态估计),以突出贝叶斯更新的特点和优势。
研究结果主要包括以下几个方面:
- 贝叶斯更新预测输赢效应的存在:通过模拟实验,研究人员发现使用贝叶斯更新进行自我评估的动物明显表现出输赢效应。例如,让动物与已知大小的对手进行竞赛,强制设定输赢结果后,再让其与新的对手比赛,结果显示先前的赢家更有可能再次获胜,输家则更可能再次失败。
- 贝叶斯更新产生可变的输赢效应偏差:研究发现,贝叶斯更新产生的输家效应平均略强于赢家效应,但这一结果依赖于动物在竞赛中确定努力程度的投资策略。不同的投资策略会导致输赢效应偏差发生变化,这可以解释在实际观察中不同物种输赢效应相对强度存在差异的现象。
- 贝叶斯更新产生行为介导的输赢效应近因偏差:在模拟竞赛中,研究人员发现近期竞赛结果对动物行为的影响更大,存在近因偏差。例如,“近期输家”(先赢后输的动物)更新后的大小估计比 “近期赢家”(先输后赢的动物)更低。这种效应与贝叶斯更新的 “顺序不变性” 看似矛盾,但实际上由于竞赛中投资努力程度的不同,导致了这种近因偏差的出现。
- 贝叶斯更新影响输赢效应的持续时间:实验发现,输赢效应的持续时间取决于估计初始变化的大小,而这又与竞赛结果的意外程度相关,比如战胜更大的对手会导致动物估计的更大变化。同时,后续的社会经验也会对输赢效应的持续时间产生影响。在实际中,由于检测持续的输赢效应需要较高的统计效力,许多研究可能因实验方法的限制,未能检测到长期的输赢效应,即使这些效应在个体估计中确实存在。
- 贝叶斯更新提高基于大小的优势等级制度的效率:在模拟社会群体中,研究人员发现使用贝叶斯更新的动物能迅速降低竞赛强度,提高估计准确性,进而增加优势等级网络的稳定性和线性度。但当个体初始能力无差异时,仅靠贝叶斯更新无法形成稳定的线性等级制度,而引入能力反馈后,贝叶斯更新能使网络更快、更显著地自组织成线性等级制度。
- 区分贝叶斯更新与其他机制:贝叶斯更新具有确定性效应和差异效应两个关键特征。确定性效应表现为经验丰富的动物赢家效应会减弱,而线性更新的动物则不受经验影响;差异效应指竞赛结果的意外程度会影响贝叶斯更新动物的输赢效应强度,而线性更新动物则没有这种现象。虽然其他机制也可能产生类似结果,但缺乏这两种效应则可以排除贝叶斯更新作为自我评估机制的可能性。
研究结论表明,贝叶斯更新可以解释输赢效应的存在,使得竞赛行为和优势等级制度与自然界观察到的情况大致相符。这一研究具有重要意义,它不仅为输赢效应提供了一个合理且直观的解释框架,还产生了可测试的预测,有助于未来实验进一步探究输赢效应的新特征,并评估这些特征是否与贝叶斯更新一致。此外,研究还指出输赢效应是多种途径的组合,为后续研究指明了方向。未来的研究可以进一步探索社会窃听(social eavesdropping)、动机(motivation)、对内在能力的短期和长期反馈等因素对输赢效应和优势竞赛的影响,从而更全面地揭示动物行为的奥秘。