《基於博弈的複雜自適應系統研究》是依託中國科學院數學與系統科學研究院，由韓靖擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於博弈的複雜自適應系統研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：韓靖
- 依託單位：中國科學院數學與系統科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
複雜自適應系統（CAS）是由大量主體（agent）組成，主體之間通過相互作用進行學習和適應，這種由適應性產生的複雜性刻畫了很多難題的核心，例如生命起源、物種進化、器官發育、大腦學習機制、生態系統可持續發展、市場演化、語言起源等。目前針對CAS的研究還很初步，主要是概念框架和計算機仿真，很多重要問題都有待探索。本項目以具體的動態博弈問題為實例研究CAS的幾個關鍵問題，包括：第一部分，以組合博弈和可重複的囚徒困境等2人博弈問題，研究2個博弈者/主體在反覆對弈的過程中互相學習/適應的規律，通過研究對手策略信息對博弈的影響來探討共同演化的動力學特徵，並結合自適應控制的研究方法和工具推動共同演化理論的進展；第二部分，針對演化博弈問題，探索由具有適應性的、相互作用的主體組成的系統的演化規律，以及如何尋找槓桿點並且對系統進行有效干預，即把我們提出的軟控制方法用於直接/間接互惠模型上引導群體合作。
結題摘要
複雜自適應系統（CAS）是由大量主體（agent）組成，主體之間通過相互作用進行學習和適應，從而在整體上呈現各種集體行為現象，是複雜系統研究的核心問題之一。本項目圍繞複雜自適應系統和博弈開展了一系列的研究：(1)針對組合博弈問題，發現了2個博弈者/主體在對弈的過程中的新的適應性規律，即當比對手的評估正確率高的情況下，學習了解對手的策略能導致勝率的提高，但是如果不如對手，則獲知對手策略反而有可能降低獲勝律。此外，在具體的博弈下棋問題中，發現了適應度不可傳遞性的實例，這是相互適應中獨有規律，在單個個體對靜態目標的適應問題中是不存在的。(2) 在經典的公眾品博弈模型中引入層級結構研究了較一般的層級結構下的斯坦格伯格-納什均衡及其逆問題即最優層級結構，得到了相應的理論結果。(3)研究了一類具有重要套用背景的變數帶約束非合作博弈問題得到了其博弈廣義納什均衡及相應的系統狀態(4) 利用基於矩陣半張量積的代數狀態空間方法給出了有限博弈的向量空間結構及其空間分解問題。同時針對一類帶控制的動態博弈問題，給出了其能觀性的充要條件。此外還研究了網路演化博弈的建模、分析與控制問題，得到了不少有意義的結果，填補了用矩陣半張量積方法研究博弈問題的空白。(5) 在複雜自適應系統的群體行為干預方面，針對聚集式分布和散布式下通過加入固定角度特殊個體/演化角度特殊個體的四種不同組合情形，我們發現了互動半徑如何影響干預性能的規律以及非線性效應。我們還針對複雜系統群體模型DeGroot模型，設計了有效的干預方式，並發現了一個新的相互作用網路參數能刻畫群體是否容易被干預。該方法拓展和豐富了觀點動力學和複雜網路的研究，為這一領域的研究提供了新的視角，為群體觀點干預問題，特別是槓桿點提供了新思路。
