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Spieltheoretische Methoden für verteilte Regelung

GameTheory
Die vier Eigenschaften von GT-Spielen. Aus: “Hogwarts Professor. Game Theory: A key to young adult’s fiction?”.

Die mathematische Spieltheorie beschäftigt sich mit sich gegenseitig beeinflussenden Entscheidungen mehrerer Agenten, die durch festgelegte Interaktionsmöglichkeiten ihre einige Gewinne (Profit) maximieren oder Kosten (Verlust) minimieren wollen.

Das verteilte Problemlösen wird im Allgemeinen mit Multi-Agenten-Systemen in Verbindung gebracht. Deswegen scheinen die spieltheoretische Methoden wichtige Hilfsmittel für die verteilte Regelung zu sein. Viele Regelungsprobleme können so formuliert werden, dass ein Gleichgewichtspunkt (Nash Equilibrium) des entsprechenden Spiels mit dem optimalen Zustand des Systems übereinstimmt. Die Herausforderung dabei ist es einen Algorithmus zu entwickeln, der die Aktionen der Agenten bestimmt und unter gegebene Bedingungen die Agenten zu diesem Gleichgewichtspunkt führt.

Von der anderen Seite verfügt die Spieltheorie über die Methoden zur Modellierung einer komplexen Interaktionssituation zwischen rationalen Agenten. Zahlreiche Beispiele können in Verkehr-, Internet- und Kommunikationsnetzwerken, so wie in an Popularität gewinnenden Smart Grid Systemen gefunden werden. Hier hilft die Spieltheorie das Verhalten des Systems vorherzusagen. Damit können wir die Agenten dazu bringen, dass sie mit ihren egoistischen Aktionen ein globales Optimum erreichen.

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