Evolutionary games on complex networks : the emergence and maintenance of cooperation

Abstract The object of game theory lies in the analysis of situations where different social actors have conflicting requirements and where their individual decisions will all influence the global outcome. In this framework, several games have been invented to capture the essence of various dilemmas encountered in many common important socio-economic situations. Even though these games often succeed in helping us understand human or animal behavior in interactive settings, some experiments have shown that people tend to cooperate with each other in situations for which classical game theory strongly recommends them to do the exact opposite. Several mechanisms have been invoked to try to explain the emergence of this unexpected cooperative attitude. Among them, repeated interaction, reputation, and belonging to a recognizable group have often been mentioned. However, the work of Nowak and May (1992) showed that the simple fact of arranging the players according to a spatial structure and only allowing them to interact with their immediate neighbors is sufficient to sustain a certain amount of cooperation even when the game is played anonymously and without repetition. Nowak and May's study and much of the following work was based on regular structures such as two-dimensional grids. Axelrod et al. (2002) showed that by randomizing the choice of neighbors, i.e. by actually giving up a strictly local geographical structure, cooperation can still emerge, provided that the interaction patterns remain stable in time. This is a first step towards a social network structure. However, following pioneering work by sociologists in the sixties such as that of Milgram (1967), in the last few years it has become apparent that many social and biological interaction networks, and even some technological networks, have particular, and partly unexpected, properties that set them apart from regular or random graphs. Among other things, they usually display broad degree distributions, and show small-world topological structure. Roughly speaking, a small-world graph is a network where any individual is relatively close, in terms of social ties, to any other individual, a property also found in random graphs but not in regular lattices. However, in contrast with random graphs, small-world networks also have a certain amount of local structure, as measured, for instance, by a quantity called the clustering coefficient. In the same vein, many real conflicting situations in economy and sociology are not well described neither by a fixed geographical position of the individuals in a regular lattice, nor by a random graph. Furthermore, it is a known fact that network structure can highly influence dynamical phenomena such as the way diseases spread across a population and ideas or information get transmitted. Therefore, in the last decade, research attention has naturally shifted from random and regular graphs towards better models of social interaction structures. The primary goal of this work is to discover whether or not the underlying graph structure of real social networks could give explanations as to why one finds higher levels of cooperation in populations of human beings or animals than what is prescribed by classical game theory. To meet this objective, I start by thoroughly studying a real scientific coauthorship network and showing how it differs from biological or technological networks using divers statistical measurements. Furthermore, I extract and describe its community structure taking into account the intensity of a collaboration. Finally, I investigate the temporal evolution of the network, from its inception to its state at the time of the study in 2006, suggesting also an effective view of it as opposed to a historical one. Thereafter, I combine evolutionary game theory with several network models along with the studied coauthorship network in order to highlight which specific network properties foster cooperation and shed some light on the various mechanisms responsible for the maintenance of this same cooperation. I point out the fact that, to resist defection, cooperators take advantage, whenever possible, of the degree-heterogeneity of social networks and their underlying community structure. Finally, I show that cooperation level and stability depend not only on the game played, but also on the evolutionary dynamic rules used and the individual payoff calculations. Synopsis Le but de la théorie des jeux réside dans l'analyse de situations dans lesquelles différents acteurs sociaux, avec des objectifs souvent conflictuels, doivent individuellement prendre des décisions qui influenceront toutes le résultat global. Dans ce cadre, plusieurs jeux ont été inventés afin de saisir l'essence de divers dilemmes rencontrés dans d'importantes situations socio-économiques. Bien que ces jeux nous permettent souvent de comprendre le comportement d'êtres humains ou d'animaux en interactions, des expériences ont montré que les individus ont parfois tendance à coopérer dans des situations pour lesquelles la théorie classique des jeux prescrit de faire le contraire. Plusieurs mécanismes ont été invoqués pour tenter d'expliquer l'émergence de ce comportement coopératif inattendu. Parmi ceux-ci, la répétition des interactions, la réputation ou encore l'appartenance à des groupes reconnaissables ont souvent été mentionnés. Toutefois, les travaux de Nowak et May (1992) ont montré que le simple fait de disposer les joueurs selon une structure spatiale en leur permettant d'interagir uniquement avec leurs voisins directs est suffisant pour maintenir un certain niveau de coopération même si le jeu est joué de manière anonyme et sans répétitions. L'étude de Nowak et May, ainsi qu'un nombre substantiel de travaux qui ont suivi, étaient basés sur des structures régulières telles que des grilles à deux dimensions. Axelrod et al. (2002) ont montré qu'en randomisant le choix des voisins, i.e. en abandonnant une localisation géographique stricte, la coopération peut malgré tout émerger, pour autant que les schémas d'interactions restent stables au cours du temps. Ceci est un premier pas en direction d'une structure de réseau social. Toutefois, suite aux travaux précurseurs de sociologues des années soixante, tels que ceux de Milgram (1967), il est devenu clair ces dernières années qu'une grande partie des réseaux d'interactions sociaux et biologiques, et même quelques réseaux technologiques, possèdent des propriétés particulières, et partiellement inattendues, qui les distinguent de graphes réguliers ou aléatoires. Entre autres, ils affichent en général une distribution du degré relativement large ainsi qu'une structure de "petit-monde". Grossièrement parlant, un graphe "petit-monde" est un réseau où tout individu se trouve relativement près de tout autre individu en termes de distance sociale, une propriété également présente dans les graphes aléatoires mais absente des grilles régulières. Par contre, les réseaux "petit-monde" ont, contrairement aux graphes aléatoires, une certaine structure de localité, mesurée par exemple par une quantité appelée le "coefficient de clustering". Dans le même esprit, plusieurs situations réelles de conflit en économie et sociologie ne sont pas bien décrites ni par des positions géographiquement fixes des individus en grilles régulières, ni par des graphes aléatoires. De plus, il est bien connu que la structure même d'un réseau peut passablement influencer des phénomènes dynamiques tels que la manière qu'a une maladie de se répandre à travers une population, ou encore la façon dont des idées ou une information s'y propagent. Ainsi, durant cette dernière décennie, l'attention de la recherche s'est tout naturellement déplacée des graphes aléatoires et réguliers vers de meilleurs modèles de structure d'interactions sociales. L'objectif principal de ce travail est de découvrir si la structure sous-jacente de graphe de vrais réseaux sociaux peut fournir des explications quant aux raisons pour lesquelles on trouve, chez certains groupes d'êtres humains ou d'animaux, des niveaux de coopération supérieurs à ce qui est prescrit par la théorie classique des jeux. Dans l'optique d'atteindre ce but, je commence par étudier un véritable réseau de collaborations scientifiques et, en utilisant diverses mesures statistiques, je mets en évidence la manière dont il diffère de réseaux biologiques ou technologiques. De plus, j'extrais et je décris sa structure de communautés en tenant compte de l'intensité d'une collaboration. Finalement, j'examine l'évolution temporelle du réseau depuis son origine jusqu'à son état en 2006, date à laquelle l'étude a été effectuée, en suggérant également une vue effective du réseau par opposition à une vue historique. Par la suite, je combine la théorie évolutionnaire des jeux avec des réseaux comprenant plusieurs modèles et le réseau de collaboration susmentionné, afin de déterminer les propriétés structurelles utiles à la promotion de la coopération et les mécanismes responsables du maintien de celle-ci. Je mets en évidence le fait que, pour ne pas succomber à la défection, les coopérateurs exploitent dans la mesure du possible l'hétérogénéité des réseaux sociaux en termes de degré ainsi que la structure de communautés sous-jacente de ces mêmes réseaux. Finalement, je montre que le niveau de coopération et sa stabilité dépendent non seulement du jeu joué, mais aussi des règles de la dynamique évolutionnaire utilisées et du calcul du bénéfice d'un individu.

Élaboration et Validation D`Un Outil de Dépistage du Diabète Chez L´Adulte et L´Aîné au CAp-Vert, Afrique

Cette thèse de maîtrise est présentée sous forme d’un article scientifique. Cet article sera soumis à la « Revue Canadienne de la pratique et de la recherche en diététique». Toutes les parties de la thèse sont rédigées en français conformément aux règlements de l’Université de Moncton. Les différentes sections qui composent cette thèse sont le Chapitre I : Recension des écrits, le Chapitre II: Cadre de la Recherche, le Chapitre III: Devis de recherche et le Chapitre IV: Article scientifique. Les conclusions et les recommandations de l’étude sont présentées à la fin de ces chapitres, suivies par les références et les annexes. La présente étude a été réalisée par l’étudiante à la maîtrise Edith Pereira sous la supervision de Mme Lita Villalon, Ph. D., directrice de thèse et professeure titulaire à l’École des Sciences des aliments, de nutrition et d’études familiales de l’Université de Moncton. L’étudiante à la maîtrise avait la responsabilité de faire les démarches nécessaires en vue de l’approbation du projet de recherche par le Comité national d’éthique en recherche pour la santé du Cap-Vert. Elle était aussi responsable de la cueillette des données. Ceci consistait en la prise de mesures anthropométriques, biochimiques et alimentaires auprès de l’échantillon à l’étude. De plus, l’étudiante a procédé à la compilation de toutes les données pour ensuite les analyser et les interpréter. Finalement, l’étudiante à la maîtrise a rédigé cette thèse ainsi que l’article scientifique. Le tout a été réalisé sous la supervision de Mme Lita Villalon, Ph.D.

Scores composites CHC pour la WAIS-IV : normes francophones

Les résultats des recherches contemporaines, montrant notamment l'importance du raisonnement fluide, de la mémoire de travail (IMT) et de la vitesse de traitement (IVT) dans le fonctionnement cognitif, ont conduit les concepteurs de la WAIS-IV à introduire de nouvelles épreuves pour renforcer l'évaluation de ces dimensions cognitives. L'interprétation des scores de la WAIS-IV repose maintenant sur quatre indices factoriels (ICV, IRP, IMT et IVT), ainsi que sur le QIT. Les concepteurs de la WAIS-IV indiquent que l'un des objectifs de la révision consistait à actualiser les fondements théoriques de cette échelle. Pourtant, la structure globale de la WAIS-IV ne correspond que partiellement à celle proposée dans le modèle qui fait consensus aujourd'hui, le modèle de Cattell-Horn-Carroll (CHC). Par exemple, la WAIS-IV ne propose pas d'indice de raisonnement fluide, bien que les constructeurs soulignent l'importance de cette dimension dans le fonctionnement cognitif. Dans cet article, nous proposons, pour la WAIS-IV, les normes francophones de cinq scores composites CHC, à savoir le raisonnement fluide (Gf), compréhension-connaissances (Gc), le traitement visuel (Gv), la mémoire à court terme (Gsm), et l'IVT (Gs). Ces normes ont été établies en utilisant une procédure d'approximation statistique. À l'instar des scores CHC que nous avons proposés pour le WISCIV, ces normes pour la WAIS-IV permettent aux cliniciens de basculer vers une grille d'interprétation basée sur le modèle dominant et d'utiliser les cinq scores composites CHC en complément des quatre indices standard dans le cadre d'analyses normatives et ipsatives.

Les indications à une retransplantation pulmonaire : une approche selon la méthode DELPHI

1) Etat des connaissances : Actuellement, les indications à la transplantation pulmonaire sont bien décrites et validées. Par contre, lors d'une retransplantation, les résultats restent encore discutés : la retransplantation pulmonaire reste la seule option thérapeutique dans certains cas de rejet du greffon, de syndrome de bronchiolite oblitérante avancée et aussi lors de graves affections respiratoires, principalement de sténose cicatricielle. Malgré cela, son utilité a été mise en doute en raison de la pénurie de donneurs d'organes et des rapports indiquant des résultats insatisfaisants. 2) But de l'étude : Ce travail est une étude d'évaluation méthodologique dans lequel on utilisera un questionnaire DELPHI auprès de 10 soignants engagés dans le programme Vaud-Genève de transplantation pulmonaire afin de déterminer les critères de sélection qui mèneraient à la pratique d'une retransplantation. 3) Objectifs : Ce projet a pour but d'élaborer un consensus local sur les critères et les contre-indications à une retransplantation pulmonaire, dans le cadre du programme Vaud-Genève et du système d'allocation d'organes en vigueur en Suisse. D'où la question : ''Quelles sont les indications potentielles à une retransplantation pulmonaire ?'' 4) Justification : Dans une situation de pénurie explicite de ressources (manque de donneurs), l'utilisation des greffons doit être basée à la fois sur des critères d'équité et d'efficacité médicale. En l'absence de données claires dans la littérature sur les indications à la retransplantation pulmonaire, la recherche d'une attitude pragmatique au sein du programme local est justifiée. 5) Méthode : Cette étude monocentrique multisite est une étude clinique ouverte où les personnes interrogées restent en insu: un questionnaire DELPHI sera envoyé à 10 soignants spécialisés dans le domaine de la transplantation pulmonaire issus du programme Vaud-Genève. La méthode Delphi a pour but de mettre en évidence des convergences d'opinions afin de trouver des consensus grâce à l'interrogation de différents experts par le biais de questionnaires successifs. L'objectif des études Delphi est d'apporter l'éclairage des experts sur des zones d'incertitude en vue d'une aide à la décision. 6) Sélection des sujets : Les ''sujets'' éligibles sont un groupe de 10 experts anonymes spécialisés dans le domaine de la retransplantation pulmonaire du canton de Vaud et de Genève. 6.1 Critères d'inclusion : Personnel médical et paramédical directement impliqué dans le cadre du programme de transplantation Vaud-Genève. 6.2 Critère d'exclusion : Toute personne qui est elle-même directement impliquée dans l'analyse de l'étude. 7) Déroulement de l'étude et investigations prévues: L'étude aura lieu au CHUV et au HUG pour une durée de 2 ans. Les investigations seront effectuées par le biais de questionnaires envoyés par courrier électronique et seront analysées au CHUV.

The role of interleukin-2 in memory CD8 cell differentiation.

The current literature on the role of interleukin (IL)-2 in memory CD8+ T-cell differentiation indicates a significant contribution of IL-2 during primary and also secondary expansion of CD8+ T cells. IL-2 seems to be responsible for optimal expansion and generation of effector functions following primary antigenic challenge. As the magnitude of T-cell expansion determines the numbers of memory CD8+ T cells surviving after pathogen elimination, these event influence memory cell generation. Moreover, during the contraction phase of an immune respons where most antigen-specific CD8+ T cells disappear by apoptosis, IL-2 signals are able to rescu CD8+ T cells from cell death and provide a durable increase in memory CD8+ T-cell counts. At the memory stage, CD8+ T-cell frequencies can be boosted by administration of exogenous IL-2 Significantly, only CD8+ T cells that have received IL-2 signals during initial priming are able t mediate efficient secondary expansion following renewed antigenic challenge. Thus, IL-2 signals during different phases of an immune response are key in optimizing CD8+ T-cell functions, thereby affecting both primary and secondary responses of these T cells.

Imagerie de la valve aortique en IRM.

Messages à retenir: Les séquences de ciné MR sont utiles pour rechercher une bicuspidie. Les séquences en contraste de phase permettent de mesurer les vitesses et flux transvalvulaires. La fraction de régurgitation est corrélée à la sévérité de l'insuffisance aortique. Une planimétrie peut être effectuée sur les séquences de ciné MR ou de flux. Résumé: L'étude de la valve aortique en IRM nécessite un placement rigoureux des plans de coupes à partir de 2 incidences orthogonales passant par la chambre de chasse. Les séquences de ciné IRM permettent une analyse dynamique de l'ouverture de la valve et sont utiles pour rechercher une bicuspidie et une dilatation de l'aorte. Leur sensibilité au flux turbulents est relativement faible vu leur TE court, à l'inverse des séquences en écho de gradient à TE long. Les séquences de ciné MR permettent également de calculer les volumes ventriculaires gauches et la fraction d'éjection, paramètres importants dans le traitement. Les séquences en contraste permettent de mesurer la vitesse trans-valvulaire et de calculer le volume éjecté dans l'aorte et le volume régurgité dans le ventricule gauche. Elles peuvent être réalisées dans le plan du flux ou au travers du plan. Il est important de régler correctement la vitesse de codage maximale afin d'éviter des erreurs de codage de vitesse (phénomène d'"aliasing"). Dans le cadre d'une insuffisance aortique, le ratio volume régurgité / volume éjecté, appelé fraction de régurgitation, est relié à la sévérité de la valvulopathie. L'IRM peut également permettre de réaliser une planimétrie de l'orifice valvulaire aortique.

Clinical activity of ipilimumab for metastatic uveal melanoma: a retrospective review of the Dana-Farber Cancer Institute, Massachusetts General Hospital, Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, and University Hospital of Lausanne experience.

BACKGROUND: Uveal melanoma exhibits a high incidence of metastases; and, to date, there is no systemic therapy that clearly improves outcomes. The anticytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4 (anti-CTLA-4) antibody ipilimumab is a standard of care for metastatic melanoma; however, the clinical activity of CTLA-4 inhibition in patients with metastatic uveal melanoma is poorly defined. METHODS: To assess ipilimumab in this setting, the authors performed a multicenter, retrospective analysis of 4 hospitals in the United States and Europe. Clinical characteristics, toxicities, and radiographic disease burden, as determined by central, blinded radiology review, were evaluated. RESULTS: Thirty-nine patients with uveal melanoma were identified, including 34 patients who received 3 mg/kg ipilimumab and 5 who received 10 mg/kg ipilimumab. Immune-related response criteria and modified World Health Organization criteria were used to assess the response rate (RR) and the combined response plus stable disease (SD) rate after 12 weeks, after 23 weeks, and overall (median follow-up, 50.4 weeks [12.6 months]). At week 12, the RR was 2.6%, and the response plus SD rate was 46.%; at week 23, the RR was 2.6%, and the response plus SD rate was 28.2%. There was 1 complete response and 1 late partial response (at 100 weeks after initial SD) for an immune-related RR of 5.1%. Immune-related adverse events were observed in 28 patients (71.8%) and included 7 (17.9%) grade 3 and 4 events. Immune-related adverse events were more frequent in patients who received 10 mg/kg ipilimumab than in those who received 3 mg/kg ipilimumab. The median overall survival from the first dose of ipilimumab was 9.6 months (95% confidence interval, 6.3-13.4 months; range, 1.6-41.6 months). Performance status, lactate dehydrogenase level, and an absolute lymphocyte count ≥ 1000 cells/μL at week 7 were associated significantly with survival. CONCLUSIONS: In this multicenter, retrospective analysis of 4 hospitals in the United States and Europe of patients with uveal melanoma, durable responses to ipilimumab and manageable toxicity were observed.

La régulation des interdépendances entre les forêts et l'eau domestique en Indonésie : études de cas sur le site de Lombok : les captages de Bak Pakem et de Ranget (Province du Nusa Tenggera Occidental, île de Lombok, Indonésie)

Ce working paper débute par une longue introduction, qui expose les spécificités du contexte institutionnel indonésien. Ensuite, la première partie traite des règles prévues sur l'île de Lombok (kabupaten de Lombok Barat, en Indonésie) pour gérer les usages des forêts et de l'eau potable ainsi que les règles qui visent à protéger le service forestier pour l'eau souterraine. Ensuite, en deuxième partie, deux études de cas montrent de quelle manière ces règles sont mises en oeuvre (ou pas) pour protéger les captages d'eau. L'écart entre les règles prévues et leur utilisation sur le terrain est expliqué, en troisième partie, à l'aide du cadre d'analyse des régimes institutionnels des ressources (RIR). Cette analyse permet de discuter en profondeur les mécanismes institutionnels en oeuvre et les enjeux en présence dans le contexte indonésien.

Pôle céphalique et pôle caudal chez les oiseaux et les mammifères:sStructures expressives et signification

Dans le cadre du XVe colloque annuel du Groupe d'Etude Pratiques sociales et théories de l'Université de Lausanne consacré au thème de l'animalité et de l'humanité en référence à A. Portmann, l'A. étudie l'analyse des structures particulières du pôle céphalique et caudal chez les vertébrés supérieurs, développée par le biologiste suisse dans son ouvrage intitulé «La forme animale» (1959), d'une part, et examine quelques nouveaux paradigmes concernant les couleurs des robes et les testicules chez les oiseaux et les mammifères, qui ont été établis depuis à leur sujet, d'autre part

Construire sa vie (Life designing): Un paradigme pour l'orientation au 21e siècle

La nouvelle organisation sociale du travail du début du 21e siècle pose une série de questions et lance de nombreux défis aux spécialistes de l'accompagnement en orientation professionnelle. Compte tenu de la mondialisation du conseil en orientation, c'est dans un cadre international que nous avons décidé d'aborder ces questions, puis de formuler des réponses potentiellement innovantes. Cette approche permet d'éviter les difficultés que soulève la création de modèles et de méthodes dans un pays donné en tentant ensuite de les exporter dans d'autres, où ils doivent être adaptés pour être utilisés. Cet article présente le premier résultat tangible de cette collaboration : un modèle et des méthodes d'accompagnement des personnes. Le modèle « Construire sa vie », destiné à des interventions d'accompagnement en orientation se fonde sur cinq présupposés concernant les personnes et leur vie professionnelle : des possibilités liées aux contextes, des processus dynamiques, une progression non linéaire, des perspectives multiples et des configurations individuelles. En partant de ces présupposés, nous avons bâti un modèle en contexte, se réclamant de l'épistémologie du constructionnisme social, reconnaissant en particulier que les connaissances et l'identité d'un individu sont le produit d'interactions sociales et que le sens est co-construit, via la médiation du discours. Le cadre général « construire sa vie » s'appuie sur les théories de la construction de soi (Guichard, 2005) et de la construction des parcours professionnels (Savickas, 2005), qui décrivent les conduites d'orientation et leurs développements. Ce cadre concerne toute la vie, il est holiste, tient compte des contextes et est préventif.

Les activités de la francophonie réalisées dans certaines écoles secondaires de Santiago et São Vicente– CapVert: leurs impactes sur l'apprentissage du français

Pour mieux diffuser la langue française au monde, une date a été choisie, 20 mars. Des manifestations, dans le monde entier, célèbrent le rayonnement de la langue française. C’est un événement riche en activités divers qui mobilise chaque année de nombreux institutions, missions diplomatiques et culturelles, associations et individus. Nous avons remarqué que la journée de la francophonie, c’est une date qui est célébrée aussi par les CapVerdiens, spécialement par les lycéens. Dans les différents lycées CapVerdiens, notamment Santiago et São Vicente, nous constatons que cette date c’est l’occasion pour les apprenants d’exprimer leur goût prononcé pour la scène. Que ce soit en sketchs ou en chansons, en déclamations poétiques ou en histoires drôles, les apprenants démontrent une fois, leur plaisir à jouer, chanter, et rire en langue française. C’est dans cette optique, que s’intègre ce mémoire dont l’objet est de vérifier ou non si ces activités ont un impact positif dans l’apprentissage de la langue française. Nous avons donc, proposé de traiter le thème : Les activités de la francophonie réalisées dans certaines écoles secondaires de Santiago et São Vicente– CapVert : leurs impactes sur l'apprentissage du français. Nous aborderons dans un premier temps, de façon théorique, l’histoire de la francophonie en nous référant à de nombreuses sources d’informations et ouvrages différents traitant du sujet. La francophonie est complexe, elle a des notions de communauté de pays, de peuple, de langue parlées, et de valeurs, c’est dans ce cadre que nous nous intéresserons dans la même partie à comprendre se qu'est la francophonie, ces différentes définitions et sens à elle accordé. Nous développerons, ensuite, le parcours de la langue française au CapVert, où nous analyserons sa présence et son introduction dans l'enseignement secondaire. De même, nous analyserons l'histoire de la francophonie dans cet archipel, où nous présenterons les raisons de l'adhésion du CapVert à l'Organisation International de la Francophonie, et les intérêts du CapVert comme membre de cette organisation. Nous observerons l’influence que le théâtre, le chant, la comédie musical, le sketch entre autres activités, ont sur le déroulement des cours que sur les activités extra scolaire. C’est dans cette optique que dans la troisième partie, nous ferons une étude de cas des activités de la francophonie réalisées par les apprenants dans les écoles secondaires de Santiago et São Vicente. Nous tenterons d’établir ainsi l’influence des différentes activités et l’adhésion des élèves et professeurs. Cette étude s’appuiera sur des questionnaires remis aux enseignants et apprenants. Finalement, nous proposerons des perspectives et des suggestions pour l’exploitation de ces activités en classe de langue. Dans cette partie, nous proposerons des stratégies qui permettront aux enseignants de développer une véritable dynamique dans leurs actions en consacrant davantage de leur temps aux animations en français dans les lycées.