Chimps déjouer les humains dans les jeux de stratégie

Chimps déjouer les humains dans les jeux de stratégie

Dans les concours tirés de la théorie des jeux, les paires de chimpanzés surclassent systématiquement les humains dans des jeux qui testent la mémoire et la pensée stratégique.

Une nouvelle étude, menée avec des chimpanzés à l'Institut de recherche sur les primates de l'Université de Kyoto, comportait un simple jeu de cache-cache que les chercheurs appellent le jeu d'inspection.

Dans le jeu, deux joueurs (soit une paire de chimpanzés soit une paire d'humains) sont placés dos à dos, chacun faisant face à un écran d'ordinateur. Pour commencer le jeu, chaque joueur pousse un cercle sur le moniteur puis sélectionne l'une des deux cases bleues sur le côté gauche ou droit de l'écran. Après que les deux joueurs aient choisi à gauche ou à droite, l'ordinateur montre à chaque joueur le choix de son adversaire. Cela continue à travers 200 itérations par jeu.

Le but des joueurs dans le rôle de "cacher" - les "mismatchers" - est de choisir le contraire de la sélection de leur adversaire. Les joueurs dans le rôle de "recherche" - les "allumeurs" - gagnent s'ils font les mêmes choix que leur adversaire. Les joueurs gagnants reçoivent une récompense: un morceau de pomme pour les chimpanzés ou une petite pièce pour les humains.

Si les joueurs doivent gagner à plusieurs reprises, ils doivent prédire avec précision ce que leur adversaire fera ensuite, anticipant leur stratégie.

Stratégies concurrentes

Le coauteur de l'étude, Peter Bossaerts, un associé en finance, explique que le jeu, bien que simple, reproduit une situation qui est commune dans la vie quotidienne des chimpanzés et des humains.

Par exemple, une employée qui ne veut travailler que lorsque son employeur regarde et préfère jouer aux jeux vidéo lorsqu'elle n'est pas observée. Pour mieux dissimuler son obsession secrète des jeux vidéo, l'employé doit apprendre les schémas du comportement de l'employeur - quand ils pourraient ou ne pourraient pas être là pour vérifier le travailleur. Cependant, les employeurs qui soupçonnent que leurs employés ne sont pas bons ont besoin d'être imprévisibles, de venir au hasard pour voir ce que fait le personnel au moment de l'entreprise.


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Le jeu d'inspection ne modélise pas seulement de telles situations, il fournit également des méthodes pour quantifier les choix comportementaux. «La bonne chose à propos de la théorie des jeux utilisée dans cette étude est qu'elle vous permet de réduire toutes ces situations à leur essence stratégique», explique Rahul Bhui, un étudiant diplômé et coauteur.

Équilibre de Nash

Cependant, vous jouez intelligemment le jeu d'inspection, si votre adversaire joue aussi stratégiquement, il y a une limite à la fréquence à laquelle vous pouvez gagner. Cette limite, selon de nombreux théoriciens du jeu, est mieux décrite par l'équilibre de Nash, nommé pour le mathématicien John Forbes Nash Jr., lauréat du prix commémoratif 1994 Nobel en sciences économiques, dont la vie et la carrière ont inspiré 2001 film un bel esprit.

Dans la première partie de l'étude, les co-auteurs Chris Martin et Tetsuro Matsuzawa ont comparé le jeu de six chimpanzés communs (Pan troglodytes) et les étudiants japonais 16, toujours confrontés à leur propre espèce. Les humains se sont comportés comme prévu sur la base des expériences précédentes; c'est-à-dire qu'ils ont raisonnablement bien joué, apprenant lentement à prédire les choix de leurs adversaires, mais ils n'ont pas joué de manière optimale. Ils se sont retrouvés un peu en dehors de l'équilibre de Nash.

La performance des chimpanzés était beaucoup plus impressionnante: ils ont appris le jeu rapidement et ont presque atteint les prédictions du théorème de Nash pour un jeu optimal. Ils ont continué à le faire alors que les chercheurs introduisaient des changements dans le jeu, d'abord en changeant les rôles - les correspondants (demandeurs) devenant des mismatchers (hiders), et vice versa - puis en ajustant les gains pour que les correspondants obtiennent des récompenses plus élevées. un côté de l'écran (gauche ou droite) plutôt que l'autre. Ce dernier ajustement modifie l'équilibre de Nash pour le jeu, et les chimpanzés ont changé avec lui.

Plus grande récompense

Dans une seconde phase de l'expérience à Bossou, en Guinée, les hommes adultes 12 ont été invités à se faire face par paires. Au lieu de toucher des points sur un écran d'ordinateur à gauche ou à droite, les hommes de Bossou avaient chacun un bouchon de bouteille qu'ils placaient de haut en bas ou de haut en bas.

Comme dans les expériences de Kyoto, un joueur de chaque paire était un mismatcher (hider) et l'autre était un matcher (seeker). Cependant, les enjeux étaient beaucoup plus élevés à Bossou, ce qui équivaut à environ une journée complète de gains pour le gagnant, par opposition aux récompenses pour les étudiants japonais, qui ont reçu une poignée de pièces d'un yen. Pourtant, les joueurs de Bossou ne correspondaient pas à la performance des chimpanzés, atterrissant aussi loin de l'équilibre de Nash que les étudiants japonais.

Pourquoi les chimpanzés sont-ils meilleurs à la stratégie?

Chimps déjouer les humains dans les jeux de stratégieDans l'étude, publié dans la revue Rapports scientifiques, les chercheurs suggèrent quelques explications simples qui pourraient expliquer la capacité des chimpanzés à surpasser les humains.

Tout d'abord, ces chimpanzés avaient une formation plus étendue à ce genre de tâche, ainsi qu'une plus grande expérience de l'équipement utilisé à l'Institut de recherche que les sujets humains. Deuxièmement, les chimpanzés de Kyoto étaient liés les uns aux autres - ils jouaient en paires mère-enfant - et pouvaient donc avoir une connaissance intime, issue d'une longue connaissance, de la séquence de choix que leurs adversaires feraient probablement.

Aucune explication ne semble probable, disent les chercheurs. Bien que les étudiants japonais n'aient peut-être pas eu l'expérience du type d'écrans tactiles employés dans l'installation de Kyoto, ils avaient certainement rencontré des jeux vidéo et des écrans tactiles avant l'expérience.

Pendant ce temps, les joueurs de Bossou se connaissaient très bien avant les expériences et avaient l'avantage supplémentaire de se voir pendant qu'ils jouaient, mais ils ne se comportaient pas mieux que les étudiants japonais.

Concurrence et coopération

La performance supérieure des chimpanzés pourrait être due à une excellente mémoire à court terme, une force particulière chez les chimpanzés. Cela a été démontré dans d'autres expériences menées à l'installation de Kyoto. Dans un jeu, une séquence de chiffres est brièvement flashée sur l'écran tactile de l'ordinateur, puis les numéros reviennent rapidement aux carrés blancs. Les joueurs doivent appuyer sur les cases dans la séquence correspondant aux numéros initialement affichés. Les chimpanzés sont brillants dans cette tâche, mais les humains trouvent cela beaucoup plus difficile.

Mais avant que nous ne rejoignions une partie de pitié spécifique à l'espèce sur nos cerveaux inférieurs, soyez assurés que les chercheurs offrent d'autres explications pour la supériorité de chimpanzé au Jeu d'Inspection.

Il y a deux explications possibles que les chercheurs trouvent actuellement plausibles. La première a trait aux rôles de la concurrence et de la coopération entre les chimpanzés et les sociétés humaines; la seconde avec l'évolution différentielle des cerveaux humains et chimpanzés depuis que nos trajectoires évolutives se sont divisées entre 4 et 5 il y a des millions d'années.

Le dernier demi-siècle a vu une énorme divergence de vues sur la façon dont les humains coopératifs ou compétitifs sont "naturellement", et bien que ce débat soit loin d'être réglé, il est clair que partout où les humains sont assis coopératifs / compétitifs, les chimpanzés communs sont plus compétitifs les uns avec les autres que nous sommes.

Ils créent et mettent continuellement à jour une hiérarchie forte de statut et de dominance. (Un autre type de chimpanzé, Pan Paniscus, ou le bonobo, est considérablement plus coopératif que Pan troglodytes, mais le premier n'a pas été étudié aussi largement que le second.) Les humains, en revanche, sont très prosociaux et coopératifs.

Cette différence est apparente dans le développement social chimpanzé et humain, Camerer dit. "Alors que les jeunes chimpanzés affinent leurs compétences compétitives avec une pratique constante, jouant à cache-cache et à la lutte, leurs homologues humains se déplacent à un jeune âge de la compétition à la coopération en utilisant notre compétence spéciale au langage."

La langue: un facteur clé?

La langue est probablement un facteur clé ici. Dans les expériences du jeu d'inspection, les humains n'étaient pas autorisés à se parler, bien que le langage soit «la clé de l'interaction stratégique humaine», dit Martin.

La langue est également impliquée dans «l'hypothèse du compromis cognitif», la deuxième explication de la performance supérieure des chimpanzés dans le jeu d'inspection. Selon cette hypothèse, développée par Matsuzawa, la croissance cérébrale et la spécialisation qui ont conduit à des capacités cognitives humaines telles que le langage et la catégorisation nous ont permis de traiter certaines situations concurrentielles plus simples - comme le jeu d'inspection - plus abstraitement et moins automatiquement que nos cousins ​​chimpanzés. .

Ces explications restent spéculatives, mais Bhui prédit que les nouvelles technologies permettront de «cartographier l'ensemble des circuits cérébraux sur lesquels les humains et les chimpanzés se basent afin de découvrir si les choix stratégiques humains suivent un chemin plus long ou se diffusent. dans différentes parties du cerveau par rapport aux chimpanzés. "

Le ministère de l'Éducation, de la Culture, des Sports, des Sciences et de la Technologie du Japon, la Fondation Gordon et Betty Moore, le Conseil de recherches en sciences humaines du Canada et la Division des sciences humaines et sociales de Caltech ont financé l'étude.

La source: Caltech


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