알고리즘 게임 이론이란 무엇입니까? 예를 들어 설명

1999년 Nisan과 Ronen이 아이디어를 논문에 기고했을 때 세계는 새로운 알고리즘 메커니즘 설계 개념을 목격했습니다. 그것은 이기심이 항상 저하된 시스템을 초래하는 무정부 상태의 대가를 무효화하려고 시도합니다.

그들의 논문은 여러 이해당사자들이 균형을 이루는 생산 시스템을 구축할 수 있음을 증명했습니다. 그래서 우리는 쇠퇴하는 경제를 바라보기 보다는 사회복지와 수익극대화를 바라보게 될 것입니다.

알고리즘 게임 이론(AGT) 은 알고리즘 메커니즘 설계(AMD) 에 대한 이해를 기반으로 합니다.

AMD는 이기심이 좋은 시스템으로 이어질 수 있다고 설명하지만 AGT는 이기적인 참가자의 행동을 설명하는 전략적 설정을 분석하고 설계하는 것을 목표로 합니다.

AGT가 전략적 환경에서 어떻게 작동하는지 살펴보기 전에 게임 이론이 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다!

예제의 도움으로 게임 이론을 이해합시다

모든 움직임이 계산된 노력인 완벽한 세계에서 게임 이론은 오늘날만큼 의미가 없습니다.

지적이고 합리적인 시민의 다음 행보를 계산한다는 생각은 스릴과 공포를 동시에 선사합니다.

게임 이론은 주어진 사회적 상황에서 경쟁 당사자가 가능성의 타당성을 평가하고 경쟁자의 순 이동을 추정함으로써 합리적인 결정을 내릴 수 있다고 지시합니다.

도박처럼 보일 수 있지만 이론가들은 그것이 도박이라는 믿음을 뿌리 뽑는 설명 가능한 전략을 복원했습니다.

가장 일반적으로 언급되는 예는 죄수의 딜레마입니다.

배우기: 모든 개발자가 반드시 시도해야 하는 상위 8개 프로젝트

죄수의 딜레마 설명

전제는 간단합니다. 경찰이 두 명의 죄수를 붙잡고 범죄에 대해 질문했을 때 둘 다 침묵을 깰 수 없었습니다.

그래서 DA는 나란히 앉는 것처럼 앞에 세 가지 조건을 제시하여 이것을 더 간단하게 만들기로 결정했습니다.

• 조건 1: 둘 다 범행을 자백하지 않으면 6년형을 선고받는다.
• 조건 2: 둘 중 하나가 다른 쪽을 쥐어짜면 내부 고발자는 자유롭게 돌아다니고 다른 하나는 10년 동안 들어가게 됩니다.
• 조건3 : 둘 다 자백하면 1년형.

상황을 들은 후 곧바로 별도의 방으로 이동해 결정을 내린다.

우리는 이 데이터를 행렬 형태로 전송할 수 있습니다.

원천

이 문제에 대한 해결책은 간단합니다.

각 죄수는 범죄에 대한 진실을 말하는 것을 고려할 것입니다. 둘 중 어느 쪽도 다른 쪽이 조용히 있을 것이라고 엄밀히 말할 수는 없습니다. 그래서 두 사람은 확률에 굴복해 범행을 자백하고 1년만 감옥에 가기로 결심한다.

게임 이론은 그것을 휘두르는 사람의 손에 있는 강력한 무기입니다. 우리는 숫자의 본질과 사회적 설정 배치를 이해함으로써 가장 복잡한 상황도 해독할 수 있습니다.

알고리즘 게임 이론

이제 게임 이론과 컴퓨터 과학의 벤 다이어그램을 고려하십시오. 답을 얻을 확률을 차트로 표시하는 이유의 정확성 수준이 급격히 증가한다고 상상해 보십시오.

이것이 바로 알고리즘 게임 이론(AGT) 이 하는 일입니다!

컴퓨터 알고리즘과 게임 이론 사이의 완벽한 균형을 유지하여 현대의 문제를 해결하려고 합니다.

더 간단하게 말하면 알고리즘 게임 이론은 작업 수행 간의 사회 경제적 균형을 정의하려고 시도합니다. 또한 Nash Equilibrium의 원칙을 사용합니다. 참가자가 자신에게 적합한 전략을 찾으면 이익이 될 때까지 전략에서 벗어나고 싶지 않을 것이라고 명시되어 있습니다.

알고리즘 게임 이론의 작동을 이해하기 위해 작은 예를 들어 보겠습니다.

Kho-Kho, Ice & Water, Chain-Cut 등과 같은 게임을 하던 학교로 돌아가 봅시다. 이러한 각 게임은 아름다운 디자인과 플레이할 수 있는 메커니즘을 가지고 있습니다.

예를 들어 Ice & Water를 생각해 봅시다.

• 여러 명의 선수와 한 명의 포수가 있습니다. 포수는 모두를 얼음으로 바꿔야합니다.
• 다른 플레이어는 누군가를 만지면 물로 되돌릴 수 있는 능력이 있습니다.
• 선수들이 30초 동안 쉴 수 있는 프리존이 있습니다.

이제 주의 깊게 살펴보면 이러한 각 규칙이 게임의 메커니즘을 구성하고 디자인을 정의한다는 것을 알 수 있습니다.

• 플레이어는 이 게임이 재미있다고 생각하는 한 오랫동안 이 게임을 할 수 있습니다. 여기에서 The Nash Equilibria 는 플레이어가 자신의 전략이 효과가 있고 게임이 흥미롭다고 생각하는 한 게임을 해야 한다고 설명합니다.
• 플레이어의 배급은 잡히지 않는 것입니다. 그리고 그녀는 설정을 이해함으로써 그 배급에 따라 행동합니다. 그녀는 잡히지 않고 게임에서 승리하는 목표 우선 접근 방식을 구현합니다. 그리고 이것은 일반적으로 메커니즘 설계 또는 역 게임 이론으로 알려져 있습니다.
• 이제 각 플레이어가 "잡히지 않는 것"이라는 한 가지 동기만 고려하고 두 번째 부분인 "다른 플레이어를 구하는 것"은 고려하지 않는 경우 이 개념을 무정부 상태의 대가라고 합니다. 플레이어의 이기적인 행동으로 인해 시스템의 효율성이 어떻게 저하되는지 설명합니다.

이제 위에서 언급한 세 가지 개념에서 더 많은 개념이 등장합니다. 그것들은 모두 게임 이론과 완전히 또는 적당히 관련되어 있지만 알고리즘 게임 이론의 기능적 기반을 만듭니다.

확인: 초보자를 위한 42가지 흥미로운 Python 프로젝트 아이디어 및 주제

이제 "알고리즘 측면에서 전략적 환경을 어떻게 표현합니까?"라는 질문이 생깁니다.

이제 Python을 사용하여 전략적 환경을 정의하고 주어진 상황에 대한 Nashpy 구현을 이해하는 방법을 살펴보겠습니다.

친구 중 한 명과 가위바위보 게임을 하고 있다고 상상해 보십시오. 여러분 각자는 세 가지 옵션 중 하나를 선택할 수 있습니다.

• 바위
• 종이
• 가위

그리고 게임에서 이기기 위한 루브릭은

• 가위바위보
• 가위는 종이를 자른다
• 종이가 바위를 덮다

그리고 이것은 두 선수가 모두 록을 선보일 경우, 그것이 다시 한 번 처리된다는 것을 의미합니다.

이것을 3×3 행렬의 형태로 나타낼 수 있습니다. 여기서 Aij는 다음과 같습니다.

원천

참고: 여기에서 i와 j는 두 플레이어가 하는 턴입니다.

여기,

• 0은 두 사람이 같은 물건(바위 바위 또는 종이 종이)을 연주했음을 나타냅니다.
• 하나는 당신 중 하나가 다른 사람을 능가했음을 나타냅니다 (바위 가위처럼)
• 마이너스 1은 다른 사람이 당신을 이기기 때문에 당신 중 하나가 졌다는 것을 나타냅니다(락페이퍼처럼)

이제 이것을 Nashpy에 나타내기 위해 다음과 같은 코드를 작성합니다.

원천

마지막 생각들

알고리즘 게임 이론은 경쟁이 이기심에서 나오고 승리가 이기심의 성취인 현 세상에서 완벽한 원리입니다.

따라서 현대의 관리자, 교사, CXO 또는 비즈니스맨으로서 알고리즘 게임 이론의 우위를 이해한다면 Harry Potter에서 Severus Snape의 인용문을 변경할 수 있습니다.

"알고리즘 게임 이론은 명성을 병에 담는 방법, 영광을 양조하는 방법, 심지어 손실을 막는 방법을 가르칠 수 있습니다."

알고리즘 게임 이론을 이해하면 그 어느 때보다 단호하게 숫자를 다룰 수 있습니다. 지속 가능한 계획을 수립하기 위해 세부 사항까지 결정하는 현 시대에 AGT는 변혁적 측면임이 입증되었습니다.

우리는 이미 데이터 과학이 비즈니스를 수익성 있는 분야로 변화시킬 수 있다는 것을 알고 있지만 AGT는 임계값을 높일 수 있는 힘이 있습니다.

게임 이론과 데이터 과학이 오늘날 가장 수익성이 높고 경쟁이 치열한 직업에 대해 여전히 회의적이라고 가정해 보겠습니다.

데이터 과학에 대해 자세히 알아보려면 IIIT-B & upGrad의 데이터 과학 PG 디플로마를 확인하세요. 이 PG 디플로마는 실무 전문가를 위해 만들어졌으며 10개 이상의 사례 연구 및 프로젝트, 실용적인 실습 워크숍, 업계 전문가와의 멘토링, 1- 업계 멘토와 일대일, 400시간 이상의 학습 및 최고의 기업과의 취업 지원.