• 제목/요약/키워드: Nash non-cooperative solution

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A Non-cooperative Game Theoretic Approach to Dust and Sand Storm in North East Asia

  • Song, Yang-Hoon
    • 환경정책연구
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    • 제6권3호
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    • pp.91-114
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    • 2007
  • Song and Nagaki(2007)에 나타나 있는 것과 같은 동북아지역의 황사(먼지모래폭풍: DSS) 저감을 위한 비음부담 공조체제는 참여국의 협정불이행으로 실행가능성에 문제가 제기된다. 만일 비협조적 전략이 각국에게 보다 현실적이 라면, 내쉬균형이 실현가능한 비용분담 게임의 결과를 예측하게 하여줄 수 있다. 본 연구에 따르면, 연속전략게임의 경우, ADB의 황사저감사업의 비용이 각국 투자에 의해 조달된다는 가정하에 무한한 내쉬균형이 발견된다. 또한, 비연속전략은 3각형 평면으로 나타나는 연속전략의 내쉬균형의 꼭짓점으로 나타나게 되며, 공조적 게임의 결과는 무한한 균형 점들을 1개의 점으로 수렴하게 된다.

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RFID 리더 주파수 간섭에 대한 게임 이론 관점에서의 해석 (Game Theoretic Analysis for RFID Reader Collision)

  • 이동열;이채우
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권5호
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    • pp.36-47
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    • 2009
  • RFID의 리더와 태그간의 비가역성으로 인해 리더들이 밀집한 경우 리더간에 서로 간섭을 일으켜서 태그로부터 오는 신호의 SIR을 낮게 만들어 수신단에서 태그를 식별하지 못하는 RFID 주파수 간섭문제가 존재한다. 현재 이에 대한 해결 방법으로서 서로 다른 시간자원을 할당하는 TDM 기반의 방법들이 제안되고 있다. 그러나 대부분 리더들 간에 최적의 시간 할당을 구하는 것이 아닌 heuristic 스케줄링 알고리즘을 제안하고 있다. 이에 본 논문에서는 리더들 간의 주파수 간섭문제를 게임의 참여자간에 발생되는 이해관계를 해결하는 게임이론을 주파수 간섭문제에 적용함으로써 TDM을 사용하는 RFID 리더간에 발생되는 시간 자원 할당 문제를 사전 협약이 존재하는 협조 게임의과 협약이 존재하지 않는 비협조 게임의 내쉬 협상 해와 내쉬 균형 관점에서 해석해 보았다. 게임이론을 적용한 결과는 밀집리더환경에서는 협조게임의 내쉬 협상 해가 비협조게임의 내쉬 균형보다 더 큰 이득을 만들어 내는 것을 보여주고, 밀집 리더 환경에서의 최적의 시간할당량을 보여준다.

An Analytical Investigation for Nash Equilibriums of Generation Markets

  • Kim Jin-Ho;Won Jong-Ryul;Park Jong-Bae
    • KIEE International Transactions on Power Engineering
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    • 제5A권1호
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    • pp.85-92
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    • 2005
  • In this paper, Nash equilibriums of generation markets are investigated using a game theory application for simplified competitive electricity markets. We analyze the characteristics of equilibrium states in N-company spot markets modeled by uniform pricing auctions and propose a new method for obtaining Nash equilibriums of the auction. We assume that spot markets are operated as uniform pricing auctions and that each generation company submits its bids into the auction in the form of a seal-bid. Depending on the bids of generation companies, market demands are allocated to each company accordingly. The uniform pricing auction in this analysis can be formulated as a non-cooperative and static game in which generation companies correspond to players of the game. The coefficient of the bidding function of company-n is the strategy of player-n (company-n) and the payoff of player-n is defined as its profit from the uniform price auction. The solution of this game can be obtained using the concept of the non-cooperative equilibrium originating from the Nash idea. Based on the so called residual demand curve, we can derive the best response function of each generation company in the uniform pricing auction with N companies, analytically. Finally, we present an efficient means to obtain all the possible equilibrium set pairs and to examine their feasibilities as Nash equilibriums. A simple numerical example with three generation companies is demonstrated to illustrate the basic idea of the proposed methodology. From this, we can see the applicability of the proposed method to the real-world problem, even though further future analysis is required.

Resource Allocation in Multiuser Multi-Carrier Cognitive Radio Network via Game and Supermarket Game Theory: Survey, Tutorial, and Open Research Directions

  • Abdul-Ghafoor, Omar B.;Ismail, Mahamod;Nordin, Rosdiadee;Shaat, Musbah M.R.
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권11호
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    • pp.3674-3710
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    • 2014
  • In this tutorial, we integrate the concept of cognitive radio technology into game theory and supermarket game theory to address the problem of resource allocation in multiuser multicarrier cognitive radio networks. In addition, multiuser multicarrier transmission technique is chosen as a candidate to study the resource allocation problem via game and supermarket game theory. This tutorial also includes various definitions, scenarios and examples related to (i) game theory (including both non-cooperative and cooperative games), (ii) supermarket game theory (including pricing, auction theory and oligopoly markets), and (iii) resource allocation in multicarrier techniques. Thus, interested readers can better understand the main tools that allow them to model the resource allocation problem in multicarrier networks via game and supermarket game theory. In this tutorial article, we first review the most fundamental concepts and architectures of CRNs and subsequently introduce the concepts of game theory, supermarket game theory and common solution to game models such as the Nash equilibrium and the Nash bargaining solution. Finally, a list of related studies is highlighted and compared in this tutorial.

ON A TIME-CONSISTENT SOLUTION OF A COOPERATIVE DIFFERENTIAL TIME-OPTIMAL PURSUIT GAME

  • Kwon, O-Hun;Svetlana, Tarashinina
    • 대한수학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.745-764
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    • 2002
  • In this paper we Study a time-optimal model of pursuit in which the players move on a plane with bounded velocities. This game is supposed to be a nonzero-sum group pursuit game. The main point of the work is to construct and compare cooperative and non-cooperative solutions in the game and make a conclusion about cooperation possibility in differential pursuit games. We consider all possible cooperations of the players in the game. For that purpose for every game $\Gamma(x_0,y_0,z_0)$ we construct the corresponding game in characteristic function form $\Gamma_v(x_0,y_0,z_0)$. We show that in this game there exists the nonempty core for any initial positions of the players. The core can take four various forms depending on initial positions of the players. We study how the core changes when the game is proceeding. For the original agreement (an imputation from the original core) to remain in force at each current instant t it is necessary for the core to be time-consistent. Nonemptiness of the core in any current subgame constructing along a cooperative trajectory and its time-consistency are shown. Finally, we discuss advantages and disadvantages of choosing this or that imputation from the core.

게임이론을 이용한 클러스터 간 주파수 간섭 문제 연구 (A Study about Frequency Interference among Clusters with Game Theory)

  • 신현철;이동열;이채우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2B호
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    • pp.269-278
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    • 2010
  • 클러스터링 프로토콜의 클러스터 간 주파수 간섭에서 클러스터 멤버는 자신의 전송률을 유지 또는 증가시키기 위해 많은 양의 에너지를 소비하여 노드 수명이 급격히 감소하는 문제가 있다. 이에 서로 다른 주파수를 사용하는 FDM 기반의 자원할당 정책이 요구된다. 본 논문에서는 클러스터 간 주파수 간섭 문제를 해결하기 위해 게임의 참여자간 자원협상문제를 다루는 게임이론을 사용하여 클러스터 간 합리적인 파워 전략을 제시하였다. 특히 각 클러스터가 이기적으로 주파수 자원을 점유하려는 경우를 가정한 비협조게임과 협상을 통해 주파수를 나누어 사용하는 협조게임의 관점에서 각각 분석하였다. 또한 시뮬레이션을 사용하여 협조게임과 비협조게임에서의 노드의 수명시간을 비교하였다.

A Nash Bargaining Solution of Electric Power Transactions Embedding Transmission Pricing in the Competitive Electricity Market

  • Kang, Dong-Joo;Kim, Balho H.;Chung, Koo-Hyung;Moon, Young-Hwan
    • KIEE International Transactions on Power Engineering
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    • 제3A권1호
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    • pp.42-46
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    • 2003
  • The economic operation of a utility in a deregulated environment brings about optimization problems different from those in vertically integrated one[1]. While each utility operates its own generation capacity to maximize profit, the market operator (or system operator) manages and allocates all the system resources and facilities to achieve the maximum social welfare. This paper presents a sequential application of non-cooperative and cooperative game theories in analyzing the entire power transaction process.

N-Player 게임이론을 이용한 전력시장의 전력거리 해석 (A N-Player Game Theoretic Study on Power Transaction Analysis in a Competitive Market)

  • 박종배;정만호;김발호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.403-405
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    • 2000
  • This paper presents a N-player game theory application for analyzing power transactions in a deregulated energy marketplace such as PoolCo, where, participants, especially, generating entities, maximize their net profits through optimal bidding strategies (i.e., bidding prices and bidding generations). In this paper, the electricity market for power transactions is modeled as a non-cooperative. N-player game with complete information, where the solution is determined in a continuous strategy domain having recourse to the Nash equilibrium idea.

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A Utility-Based and QoS-Aware Power Control Scheme for Wireless Body Area Networks

  • Li, Yanjun;Pan, Jian;Tian, Xianzhong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권9호
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    • pp.4188-4206
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    • 2016
  • Power control is widely used to reduce co-channel interference in wireless networks and guarantee the signal-to-interference plus noise ratio (SINR) of ongoing connections. This technique is also effective for wireless body area networks (WBANs). Although achieving satisfactory SINR is important for WBAN users, they may not be willing to achieve it at arbitrarily high power levels since power is a scarce resource in WBANs. Besides, for WBANs with different purposes, the QoS requirements and concern about the power consumption may be different. This motivates us to formulate the power control problem using the concepts from microeconomics and game theory. In this paper, the QoS objective is viewed as a utility function, which represents the degree of user satisfaction, while the power consumption is viewed as a cost function. The power control problem consequently becomes a non-cooperative multiplayer game, in which each player tries to maximize its net utility, i.e., the utility minus the cost. Within this framework, we investigate the Nash equilibrium existence and uniqueness in the game and derive the best response solution to reach the Nash equilibrium. To obtain the optimal transmission power in a distributed way, we further propose a utility-based and QoS-aware power control algorithm (UQoS-PCA). Tunable cost coefficient in UQoS-PCA enables this scheme to be flexible to satisfy diverse service requirements. Simulation results show the convergence and effectiveness of the proposed scheme as well as improvements over existing algorithm.

동종의 중첩 무선 네트워크에서 비협력적 게임을 이용한 호수락 제어기법의 연구 (A Study of Call Admission Control Scheme using Noncooperative Game under Homogeneous Overlay Wireless Networks)

  • 김남선
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • 본 연구에서는 다속성 의사결정(MADM)과 게임 이론을 결합하여 무선 자원의 이용효율을 향상시키는 호 수락제어 방법을 제시한다. 다속성 의사결정 방법으로 그레이 관계분석(GRA), 단순부가가중치법(SAW), TOPSIS들을 이용하였는데, 이 방법들은 서로 다른 서비스 품질(QoS)을 갖는 서비스들이 선호하는 대상 네트워크들의 선호도를 계산할 것이다. 이 선호도 값들을 이용한 효용함수를 바탕으로, 사용자가 요구하는 서비스 중에서 서비스 제공자들에게 적합한 서비스를 선택할 수 있도록 비협력적 게임이 진행된다. 요청되는 모든 서비스가 선택될 때까지 게임은 반복적으로 진행되며, 각 단계에서 내쉬균형을 이루는 서비스가 선택되도록 하였다. 서로 다른 특성을 갖는 4개의 무선 랜(WLAN) 시스템 중에서 임의의 2개의 네트워크가 중첩하여 존재하는 경우들을 각각 분석한 결과, 모든 다속성 의사결정 방법들은 서비스 제공자가 얻는 최대 보수의 차이는 있었으나 게임의 각 단계에서 동일한 서비스 선택하는 결과를 얻을 수 있었다.