博弈论是分析战略情境中主体行为的标准工具,广泛应用于经济学、金融学、生物学、政治学等许多领域。本课程是博弈论的中级课程。它以博弈论的基础知识为基础,如博弈与决策 (ECON2214) 课程,尽管 ECON2214 的所有材料并非先决条件。为此,熟悉纳什均衡、混合策略、主导策略等概念非常有利。
博弈论是一个数学领域,研究理性主体之间的战略互动及其在包括人工智能在内的广泛学科中的潜在应用。在可解释的人工智能背景下,博弈论可以提供一种理解和提高人工智能模型透明度的基本方法。博弈论的一个重要方面是将战略互动概念化为“游戏”,参与者在游戏中做出理性决策以最大化他们的目标。通过将这些概念应用于人工智能可解释性,我们可以将人工智能模型的决策过程视为人工智能系统与试图理解其行为的人类用户之间的博弈。博弈论可以提供一个概念框架来分析人工智能模型用来清晰易懂地传达其决策的策略。例如,通过纳什均衡等概念,可以评估人工智能模型和人类用户如何以最佳方式协同工作,以确保对系统做出的决策进行有效解释。此外,博弈论可以帮助模拟人工智能的可解释性可能与其他目标(如计算效率或预测性能)相冲突的场景。通过分析多用户游戏和战略权衡,我们可以制定策略来平衡这些不同的考虑因素,并设计出满足一系列相互竞争要求的可解释人工智能模型。
1999 年,DA Meyer 将博弈论与令人兴奋的新世界量子计算相结合,向世界推出了第一款量子或量化游戏。自 1999 年以来,许多数学家和物理学家都加入了这一新游戏类别,开发了更多的量子游戏和量子博弈论。量子博弈论与经典博弈论主要有三点不同:初始状态可以叠加,初始状态可以量子纠缠,策略叠加可以作用于初始状态。大多数情况下,这在量子游戏中表现为一个或多个玩家通过操作量子门、使用只有量子力学才有的测量工具或通过独特的量子手段操纵系统来采用量子策略。值得注意的是,虽然经典游戏和量子游戏都可能以信息论和其他基于计算的领域的形式在现实世界中得到应用,但它们之所以有趣,往往不仅仅是它们的应用,而是人们在解决它们时探索的智力难题。
1 美国宾夕法尼亚州立大学生物系,宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州立大学,哈克生命科学研究所。3 英国诺里奇东英吉利亚大学生物科学学院。4 美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯医学院布雷迪泌尿科研究所。癌细胞通过分泌扩散因子,在肿瘤内以及与微环境中的基质细胞合作,表现出癌症的许多特征。这种合作不能简单地解释为细胞为了肿瘤的利益而采取的集体行动,因为不合作的克隆可以不断入侵并搭便车,利用合作细胞产生的生长因子。要全面了解癌细胞之间的合作,需要使用进化博弈论的方法和概念,该理论已成功用于生物学的其他领域以了解类似的问题,但在癌症研究中尚未得到充分利用。博弈论可以通过破坏这种合作,深入了解癌细胞之间合作的稳定性以及进化防线疗法的设计。癌细胞内的合作 肿瘤内的细胞不仅竞争空间和资源,而且也通过分泌促进肿瘤生长和侵袭的可扩散因子相互合作 1-5 。癌细胞之间及其微环境的协同作用对于癌症进展至关重要,并且是驱动对疗法的耐药性的关键 6-8 。负责这些相互作用的许多分子、它们的基因和它们激活的信号通路已被人们所知,但肿瘤内细胞为何合作仍未得到解释。这里的“为什么”与合作的适应性优势 9-11 有关:细胞通过合作(产生生长因子)获得了什么选择优势?
课程描述:本课程有四个目标,三个实质性目标和一个方法论目标。本课程的三个主要实质性主题是 (i) 政策制定的规范基础,(ii) 战略互动如何引发社会困境,从而为改善社会福利的公共政策创造空间,以及 (iii) 技术、政治和制度因素如何制约政策制定者,有时甚至阻碍制定良好的政策。从方法论上讲,本课程介绍了基本的博弈论。博弈论是用于研究战略相互依存情况的数学工具,而战略相互依存情况是生活中最重要的部分。因此,它对于理解上述实质性问题至关重要。此外,了解基本的博弈论本身就是政策专业人士的一项宝贵技能。它有助于我们预测和理解人们和组织将如何应对政策环境的变化。
引言 新冠疫苗研发进展迅速:首个候选疫苗临床试验于 2020 年 3 月 16 日在美国西雅图开始,这距中国分享导致新冠疫情的病毒 SARS-CoV-2 的基因序列仅过去 63 天。截至 2020 年 11 月 12 日,共有 48 种候选疫苗进入临床试验。1 按照标准的流失率,我们可以预计最终将推出至少少量新冠疫苗。然而,仅靠研发安全有效的疫苗并不足以结束这场大流行。疫苗还必须以所有政府都能承受的价格在全球范围内提供,并以最大限度发挥即时和长期公共卫生影响并同时实现公平的方式分配。在以往的大流行中,这些目标均未实现。例如,在 2009 年的甲型流感 (H1N1) 大流行中,富裕国家垄断了疫苗供应;低收入国家 (LIC) 和中等收入国家 (MIC) 在疫情后期才接种了较少剂量的疫苗。2
随着可再生能源广泛接入电网,增强电力系统的灵活性和稳定性的必要性显著增加,需求响应(DR)作为一种有效的负荷管理工具受到了广泛关注。本研究深入研究基于主从博弈论的可再生能源融入需求响应策略,旨在通过博弈论框架优化参与需求响应的电网运营商和用户之间的互动机制,从而提高系统的经济效率和可靠性。在本研究中,我们首先构建了一个包含风能、太阳能等可再生能源的电力系统模型,提出了一种基于主从博弈论的需求响应策略框架,其中能源供应商作为领导者制定需求响应策略,而作为追随者的能源运营商则决定他们的消费行为以最大化自己的利益。该策略允许参与者根据实时市场信息和可再生能源产出的变化调整策略,实现需求响应资源的优化调度。通过理论分析与仿真实验,结果表明需求响应策略通过调度四种不同的购电方式对能源运营商和能源供应商各自的收益产生了影响,验证了需求响应策略在降低电网运营成本、增强系统对可再生能源波动的适应能力、激励用户积极参与需求响应方面的有效性。综上所述,本研究提出的基于主从博弈论的可再生能源接入需求响应策略不仅促进了电网的经济高效运行,也为未来智能电网的发展提供了重要的理论支撑和技术参考。
摘要 — 在本研究中,我们探索了博弈论(尤其是 Stackelberg 博弈论)的应用,以解决具有单向通信的异构机器人的有效协调策略生成问题。为此,我们专注于多对象重新排列任务,开发了一个理论和算法框架,通过计算反馈 Stackelberg 均衡,为两个机器人手臂(领导者和跟随者)提供战略指导,其中领导者拥有跟随者决策过程的模型。凭借对模型不确定性的内置容忍度,我们的规划算法生成的战略指导不仅提高了解决重新排列任务的整体效率,而且对协作中常见的陷阱(例如抖动)也具有很强的鲁棒性。
博弈论在战略思维和交互式决策的背景下分析和建模主体的行为。在商业和日常生活中,博弈论对于做出选择和考虑机会至关重要。在经济学 [ 1 ]、政治学 [ 2 ]、生物学 [ 3 , 4 ] 或军事应用 [ 5 ] 中都可以找到需要战略思维的情况的例子。参与方有自己的一组可能的操作(称为策略),并且对这些操作具有由收益矩阵定义的偏好。博弈论涉及对这些活动的建模和寻找最优策略。在所有博弈论概念中,纳什均衡的概念起着重要作用。它描述了关于其他玩家动作的最优决策。在纳什均衡中,任何玩家都不会通过只改变自己的策略而获得任何好处 [ 6 ]。对整个玩家群体有利的博弈论结果被称为帕累托最优。从经济角度来看,这是最理想的结果。然而,在很多情况下,对个人有利的并不总是帕累托最优的。事实往往恰恰相反,力求满足一己利益并不会带来对所有参与者来说都是最佳的解决方案。这种困境在很多现实情况下都会发生,例如交通组织[7]、过度开发自然资源[8]或公共采购监管[9]。量子力学是有史以来最丰富的理论之一。尽管自诞生以来就引起了很多争议,但它的预测已经通过实验得到了令人难以置信的精确度的证实。使用量子力学形式主义的领域之一是量子经济学,这是一个非常有前途的新应用领域[10,11]。可编程量子计算机的出现推动了这一领域的发展[12]。量子经济学的研究领域包括:市场博弈[13]、双头垄断问题[14,15]、拍卖和竞赛[16]、赌博[17]、量子货币[18]、量子退火[19]、量子密码和安全问题[20,21]、量子最优传输[22]甚至高频交易[23]。量子统计学中使用的概率幅概念在经济应用中也发挥着重要作用[24]。这项工作的目的是分析博弈机制,这种机制允许玩家以某种方式调节他们的选择,试图优化他们的个人利益,