[논문 리뷰] Phase transition from egalitarian to hierarchical societies driven by competition between cognitive and social constraints

Nestor Caticha, Rafael S. Calsaverini외 1명|arXiv (Cornell University)|2016. 08. 11.

Evolutionary Game Theory and Cooperation참고 문헌 18인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 뇌량 증가와 인구 변화에 의해 이끄러지는 평등에서 계급적 구조로, 다시 평등으로의 비단조화적인 진화를 설명하기 위해 인지적 및 사회적 제약을 기반으로 한 통계역학 모델을 제안한다. 뇌량 증가와 사회적 네트워크 관리 요구 간의 경쟁으로 인해 평등 사회에서 계급적 사회로의 단계 전이를 예측하며, 이는 민족지학적 아틀라스 자료로 뒷받침된다.

ABSTRACT

Empirical evidence suggests that social structure may have changed from hierarchical to egalitarian and back along the evolutionary line of humans. We model a society subject to competing cognitive and social navigation constraints. The theory predicts that the degree of hierarchy decreases with encephalization and increases with group size. Hence hominin groups may have been driven from a phase with hierarchical order to a phase with egalitarian structures by the encephalization during the last two million years, and back to hierarchical due to fast demographical changes during the Neolithic. The dynamics in the perceived social network shows evidence in the egalitarian phase of the observed phenomenon of Reverse Dominance. The theory also predicts for modern hunter-gatherers in mild climates a trend towards an intermediate hierarchy degree and a phase transition for harder ecological conditions. In harsher climates societies would tend to bemore egalitarian if organized in small groups but more hierarchical if in large groups. The theoretical model permits organizing the available data in the cross-cultural record (Ethnographic Atlas, N=248 cultures) where the symmetry breaking transition can be clearly seen.

연구 동기 및 목표

• 팔리오인간학적 및 민족지학적 기록에서 관찰된 평등에서 계급적 사회로, 다시 평등으로의 인간 사회조직의 U자형 궤적을 설명하기 위해.
• 인지적 제약과 사회적 네트워크 관리 요구가 함께 작용하여 인지된 사회 네트워크 구조에 어떻게 영향을 주는지 모델링하기 위해.
• 특히 뇌량 증가와 집단 규모와 관련하여 평등 또는 계급적 사회 인식이 어떻게 발생하는지 조건을 규명하기 위해.
• 인구, 생태적 요인 및 인지적 요인을 사회 구조 전이와 연결하는 이론적 프레임워크를 제공하기 위해.
• 대부분의 문화 간에 관찰되는 사회 구조의 다양성을 대칭 깨짐 단계 전이 이론의 관점에서 해석하기 위해.

제안 방법

• 개별 에이전트가 사회 네트워크를 확률적으로 인지하는 방식을 모델링하기 위해 최대 엔트로피 추론(엔트로피 기반 추론)을 사용한다.
• 각 에이전트가 알고 있는 이원관계 사회 관계를 인지 능력에 가중치를 두어 조합한 인지-사회 비용 함수를 정의한다.
• 평등 상태와 계급적 상태 사이의 단계 전이를 지배하는 척도 매개변수 z = 인지 능력 / 집단 규모를 도입한다.
• 환경적 압력을 나타내는 라그랑주 승수 β를 도입하며, 이를 열역학적 제어 매개변수로 해석한다.
• 에이전트별 지식에 따라 간선 존재 여부가 결정되는 그래프로 인지된 사회 네트워크를 모델링하여 이질적인 네트워크 표현을 유도한다.
• 통계역학 도구를 사용해 시스템을 분석하며, 무한대 크기 근사가 큰 유한 집단에 대한 단순화로 간주된다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 인간 진화 과정에서 평등 사회에서 계급적 사회로의 전이를 이끄는 요인은 무엇인가?
• RQ2 인지적 제약과 사회적 네트워크 관리 요구는 어떻게 상호작용하여 인지된 사회 네트워크 구조를 형성하는가?
• RQ3 왜 사회 구조가 인간 진화 역사 전반에 걸쳐 U자형 궤적을 따르는가?
• RQ4 생태적 압력과 인구 변화는 사회 조직의 계급화 정도에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ5 인지적 및 사회적 제약에 기반한 단계 전이 모델로 인류 문화 간의 사회 구조 다양성을 설명할 수 있는가?

주요 결과

• 모델은 척도 매개변수 z = 인지 능력 / 집단 규모의 변화에 의해 평등 사회에서 계급적 사회로의 단계 전이를 예측한다.
• 집단 규모 증가로 인해 z가 감소하면 평등에서 계급적 사회로의 전환이 발생하며, 이는 농경전환기와 일치한다.
• 뇌량 증가로 인해 z가 증가하면 평등 사회로의 전환가능성이 높아지며, 이는 테르티아리우스기의 평등 사회의 출현을 설명한다.
• 더 극한의 기후에서 작은 집단은 평등 사회로 경향을 보이고 큰 집단은 더 계급적 구조를 띠며, 이는 생태적 영향의 전환을 시사한다.
• 모델은 인지된 사회 네트워크에서 대칭 깨짐 전이를 규명하며, 평등 단계에서 역전된 지배 현상(Reduced Dominance)의 증거를 제시한다.
• Murdoch 민족지학 아틀라스(N=248 문화)의 실증 자료는 예측된 단계 전이와 일치하는 명확한 분기 현상을 보여준다.