게임 이론적 시각으로 p-persistence 슬롯화된 ALOHA를 비협력 게임으로 구성하고, 이 게임에서 Nash equilibrium을 구해 찾아 패킷 전달을 시도할 확률 값을 마련한다. Nash equilibrium의 수학적 표현에는 반드시 활성 변방국의 수가 포함되지만, 많은 실제 응용에서 이러한 수를 거의 알 수가 없다. 따라서 본 논문에서는 패킷의 전달을 시도할 지 결정하기에 앞서 활성 변방국의 수를 예측하는 Bayes 풍의 방식을 제안한다. 제안하는 Bayes 풍의 방식은 변방국이 스스로 자연스럽게 구할 수 있는 최소 정보만을 필요로 하지만 상당량의 정보에 의존하는 방식에 비해 경쟁력 있는 예측 성능을 보여 준다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제5권3호
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pp.542-559
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2011
Most game-theoretic works of Aloha have emphasized investigating Nash equilibria according to the system state represented by the number of network users and their decisions. In contrast, we focus on the possible change of nodes' utility state represented by delay constraint and decreasing utility over time. These foregone changes of nodes' state are more likely to instigate selfish behaviors in networking environments. For such environment, in this paper, we propose a repeated Bayesian slotted Aloha game model to analyze the selfish behavior of impatient users. We prove the existence of Nash equilibrium mathematically and empirically. The proposed model enables any type of transmission probability sequence to achieve Nash equilibrium without degrading its optimal throughput. Those Nash equilibria can be used as a solution concept to thwart the selfish behaviors of nodes and ensure the system stability.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제13권1호
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pp.238-242
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2021
Game theory has been regarded as a useful theoretical tool for modeling the interactions between distinct entities and thus it has been harnessed in various research field. In particular, research attention has been shown to how to apply game theory to modeling the interactions between malign and benign entities in the field of wireless networks. Although various game theoretic modeling work have been proposed in the field of wireless networks, our proposed work is disparate to the existing work in the sense that we focus on mobile malign node detection problem in static wireless sensor networks. More specifically, we propose a Bayesian game theoretic modeling for mobile malign node detection problem in static wireless sensor networks. In our modeling, we formulate a two-player static Bayesian game with imperfect information such that player 1 is aware of the type of player 2, but player 2 is not aware of the type of player 1. We use four strategies in our static Bayesian game. We obtain Bayesian Nash Equilibria with pure strategies under certain conditions.
본 연구는 개별기업들이 교역활동과정에서 분쟁이 발생할 경우 국제상사간의 분쟁해결도구로써 중재를 선택하는 이유를 게임이론의 관점에서 구성하였다. 중재에 관한 많은 연구들이 진행되어왔지만 중재를 수요자의 입장에서 살펴본 이론 연구는 드물었다. 본 연구에서 제시된 모형은 기업이 분쟁해결도구를 전략적으로 선택할 수 있다는 전제하에서 중재가 완전베이지언 내쉬균형이 되는 조건을 게임의 대가(payoff)를 비교함으로써 찾아보았다. 이를 통해 알 수 있는 것은 첫째, 중재를 사회의 분쟁해결수단으로 고려할 때 분쟁당사자들의 성향에 대해 고려할 필요가 있다는 점, 둘째 중재를 균형전략으로 만드는 중요한 지표 중의 하나는 중재와 소송의 절대이익이 아닌 두 분쟁해결수단을 통해 기대되는 이익의 상대적인 차이가 중요하다는 점을 보일 수 있었다. 마지막으로 간단한 국제상사의 분쟁사례를 통해 이러한 이론이 어떻게 적용되는지를 살펴보았다.
차량통신간 자동차의 정보를 포함하는 메시지인 비콘을 주변의 자동차들에게 주기적으로 전송함으로 차량간의 안전을 보장해야 할 필요가 있다. 그러나 IEEE 802.11p/WAVE 환경에서는 혼잡상황에서 비콘 전송을 경쟁윈도우(Contention window)를 기반으로 한 MAC (Medium Access Control)에서 해결하도록 하였기 때문에 비콘 전송 과정에 충돌이 발생한다. 본 논문에서는 차량 혼잡 상황에서 비콘의 충돌을 막기 위해서 MAC 구조를 슬롯 p-persistent CSMA (Carrier Sense Multiple Access)라 가정하여 전송 확률에 대한 보수행렬(payoff)을 이용한 비 협조적 베이지안 게임이론을 적용하여 베이지안 내쉬 균형점(BNE)을 도출하였다. 본 논문에서는 도출된 BNE를 가지고 포화 상태에서 비콘 전송률을 높일 수 있는 혼잡 제어 알고리즘을 제안했다. 제안된 알고리즘으로 경쟁윈도우크기와 주변 자동차 수에 관련된 함수를 통해 전송 확률을 계산하였다. 시뮬레이션 결과를 통해서 제안된 알고리즘이 안정적으로 동작함을 보였다.
In this work, we review the routing models that use game theoretical methodologies. A very common assumption in the analysis and development of networking algorithms is the full cooperation of the participating nodes. Most of the analytical tools are based on this assumption. However, the reality may differ considerably. The existence of multiple domains belonging to different authorities or even the selfishness of the nodes themselves could result in a performance that significantly deviates from the expected one. Even though it is known to be extensively used in the fields of economics and biology, game theory has attracted the interest of researchers in the field of communication networking as well. Nowadays, game theory is used for the analysis and modeling of protocols in several layers, routing included. This review aims at providing an elucidation of the terminology and principles behind game theory and the most popular and recent routing models. The examined networks are both the traditional networks where latency is of paramount importance and the emerging ad hoc and sensor networks, where energy is the main concern.
A cyber-physical system (CPS) is a new mechanism controlled or monitored by computer algorithms that intertwine physical and software components. Advanced persistent threats (APTs) represent stealthy, powerful, and well-funded attacks against CPSs; they integrate physical processes and have recently become an active research area. Existing offensive and defensive processes for APTs in CPSs are usually modeled by incomplete information game theory. However, honeypots, which are effective security vulnerability defense mechanisms, have not been widely adopted or modeled for defense against APT attacks in CPSs. In this study, a honeypot game-theoretical model considering both low- and high-interaction modes is used to investigate the offensive and defensive interactions, so that defensive strategies against APTs can be optimized. In this model, human analysis and honeypot allocation costs are introduced as limited resources. We prove the existence of Bayesian Nash equilibrium strategies and obtain the optimal defensive strategy under limited resources. Finally, numerical simulations demonstrate that the proposed method is effective in obtaining the optimal defensive effect.
DMZ는 반세기 이상 인위적 활동이 배제되어 우수한 생태계를 보유하고 있다. 통일 이후에도 DMZ의 생태계는 보전되어야 하며 이를 위해서는 남북한 통일 이후가 아니라 사전에 그 보전방안이 마련되어야 한다. DMZ 생태자원 보전에는 생태자원 관리 비용 뿐만 아니라 복구비용 및 연구예산까지 수반되어야 하므로 상당한 규모의 예산이 필요하다. 이에 본 논문은 실물옵션과 경매이론을 연계하여 경제적 인센티브 메커니즘을 이용한 DMZ 보전기금 확보 방안을 연구하고자 한다. 다수의 사업자들은 경매를 통해 북한지역 개발사업권을 획득하려고 하고, 매몰비용에 대한 사적 정보를 가지고 있으며, 사업수익의 일부를 보전기금으로 지불한다고 할 때, 먼저, 경매 참가자의 최적 투자시기를 결정하는 실물옵션 모형을 분석하고, 다음으로 베이즈 내쉬균형을 이용해 경매 참가자가 사적 정보에 대해 진실을 보고할 경매를 설계한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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