Reachability and Safety Games under TSO Semantics (Extended Version)
研究TSO弱内存模型下并发程序迁移图上的双人博弈,证明其可达性与安全问题可归约为有限状态的单进程分析,但引入公平性概念后这两个问题均变得不可判定。
2024-06-04 cs.GT cs.LO
Verification of Correlated Equilibria in Concurrent Reachability Games
Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);Rice University(莱斯大学)
本文研究了并发可达游戏中相关均衡的验证问题,提出子博弈完美相关均衡的概念,并分析了其计算复杂性,发现尽管相关均衡更一般,但其验证问题在标准复杂性假设下更难。
2026-04-27 cs.GT
The Complexity of Concurrent Rational Synthesis
在本文中,我们研究了合理的合成问题的并发博弈结构的各种目标,从可达性的Muller条件。我们提出了一个新的算法,建立了非合作的理性综合问题,完全依赖于博弈论技术,而不是以前的方法,是基于逻辑的可判定性。由于这种方法,我们构建了一个零和回合制游戏,可以适应上述每一个目标,从而获得新的复杂性结果。特别是,我们表明,可达性,安全性,Büchi,和合作Büchi条件是PSpace完全的,穆勒,街,和拉宾是PSpace硬和ExpTime。
2018-06-08 cs.GT cs.LO
From Local To Global Optimality in Concurrent Parity Games
本文研究了有限图上的双人并发随机奇偶博弈,提出了一个在每个状态满足时即可保证双方玩家均存在位置最优策略的局部结构条件。
2023-11-24 cs.GT
Algorithms for Equilibria in Concurrent Stopping Games
Institute of Science & Technology Austria(科学与技术研究所);Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学)
研究并发停止博弈中均衡算法,通过放宽精确性考虑近似约束存在问题,给出指数时间算法并证明其\(\PSPACE\)-难下界,还通过转向极端风险敏感均衡,证明其约束存在问题在并发博弈中是\(\NP\)-完全的。
2026-07-28 cs.GT cs.MA
The complexity of solving reachability games using value and strategy iteration
近似求解两人零和并发可达对策的两个标准算法是值迭代和策略迭代。我们证明了2^(m^(Theta(N)的上界和下界的最坏情况下的迭代次数所需的这两个算法提供非平凡的近似值的游戏与N个非终端的位置和m个行动,每个球员在每个位置。特别是,这两种算法都具有双指数复杂度。即使作为输入的游戏只有一个非终端的位置,我们证明了一个指数下界的最坏情况下的迭代次数需要提供非平凡的近似。
2012-03-01 cs.GT
A Numerical Approach to the Realizability Problems for Memoryless Nash and Epsilon Equilibria in Concurrent Multiplayer Reachability Games
Formal Methods Group, Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);Department of Computer Science, Rice University(莱斯大学)
本文针对并发多人可达性博弈,提出含数值约束的无记忆纳什与ε均衡可实现性的数值方法,修正了精确均衡相关构造,揭示了可实现性复杂性与策略数值复杂性的关联。
2026-09-07 cs.GT
From local to global determinacy in concurrent graph games
一般来说,有限个并发二人可达性博弈只能在弱意义下确定:获胜概率的上确界可以通过随机策略逼近,但不能实现。我们引入了一类在更强意义上确定的并发博弈,在某种程度上,它是具有此属性的较大类。为此,我们在图游戏的状态下引入\emph{local interaction}的概念:它是一个\emph{game form},其结果(即一个表,其条目)是下一个状态,这取决于玩家的并发动作。根据定义,一个博弈形式是\emph{determined},当它在一个与自然无关的一次性可达性博弈中用作局部交互时,它总是产生通过确定性策略确定的博弈。我们表明,如果所有的局部互动的图博弈与博雷尔目标确定的游戏形式,游戏本身是确定的:如果自然不玩,一个球员有一个获胜的策略,如果自然发挥,两个球员都有确定性的策略,最大化的概率赢得。这构成了一个明确的分离:一个游戏形式在单独使用基本目标时表现不佳,或者即使与其他表现良好的游戏形式和复杂目标一起使用时也表现良好。现有的结果在回合制游戏中的位置和有限记忆的确定性,以这种方式扩展到并发游戏与确定的本地相互作用(CG-DLI)。
2021-07-08 cs.GT
Memoryless Strategies in Stochastic Reachability Games
本文研究有限图上的并发随机可达性博弈,证明 Max 在所有存在最优策略的状态中均可采用最优无记忆策略,并将已有结果扩展到允许可数无限动作集。
2024-01-24 cs.GT cs.LO math.PR
Stochastic Equilibria under Imprecise Deviations in Terminal-Reward Concurrent Games
我们研究了图上的并发博弈中混合策略均衡的存在性。虽然每个玩家的安全目标保证了纳什均衡的存在性,但当玩家被赋予任意的最终奖励目标时,纳什均衡不需要存在,并且它们的存在性对于定性的可达性目标是不可判定的(并且只有三个玩家)。然而,这些结果依赖于这样一个事实,即参与者可以在试图提高他们的收益的同时实施无限的游戏。在本文中,我们介绍了一个宽松的概念,平衡,偏差是不精确的。我们证明,相反的纳什均衡,这样的(固定)平衡总是存在的,我们开发了一个PSPACE算法来计算。
2016-09-14 cs.GT
Concurrent Stochastic Lossy Channel Games
本文提出并发随机有损信道博弈(CSLCG)框架,研究无界有损信道通信下概率多智能体系统的理性验证,证明几乎必然LTL目标下该问题不可判定,并给出涵盖几乎必然可达性与安全性的可判定片段,是无限竞技场上随机多智能体系统理性验证的首个可判定性结果。
2023-11-28 cs.FL cs.GT
Reach together: How populations win repeated games
该研究针对带可达性目标的任意规模群体重复博弈,证明是否存在不依赖群体规模的统一联盟获胜策略这一问题是PSPACE完全的,可通过有限半群的代数方法在多项式空间求解并给出匹配下界。
2025-10-03 cs.FL cs.GT
Antichains for Concurrent Parameterized Games (Long Version)
Université de Rennes, Inria, CNRS, IRISA(雷恩大学,Inria,CNRS,IRISA);LMF, CNRS & ENS Paris-Saclay, Université Paris-Saclay(LMF,CNRS 与巴黎萨克雷高等师范学院,巴黎萨克雷大学);Nantes Université, École Centrale Nantes, CNRS, LS2N(南特大学,南特中央理工学院,CNRS,LS2N)
针对并发参数化博弈,提出基于反链的符号方法计算知识博弈中Eve的获胜区域,给出最小知识需求,并实现两种不动点算法与性能对比。
2026-09-07 cs.GT cs.LO
Qualitative Concurrent Stochastic Games with Imperfect Information
我们研究了一个模型的游戏,结合并发性,不完美的信息和随机方面。这些是有限状态博弈,在每一轮中,两个参与者同时独立地选择一个行动。然后,根据前一个状态和参与者选择的一对行动,根据某个固定的概率分布来选择后继状态。不完全信息模型如下:两个玩家在状态上有一个等价关系,而不是观察确切的状态,他们只知道它属于哪个等价类。因此,如果某个参与者无法区分两种局部策略,那么他在这两种策略中的行为应该是相同的。我们考虑可达性(戏剧最终会访问最终状态吗?)和Büchi目标(是否发挥访问无限经常一个最终状态?)。我们的主要贡献是证明了以下问题是2-ExpTime完全的:决定第一个玩家是否有一个策略,确保她几乎肯定会赢得任何可能的策略,她oponent。我们还讨论了第一个几乎肯定会赢的玩家所需要的策略。
2011-08-30 cs.FL cs.GT cs.LO
Secure Route Planning Using Dynamic Games with Stopping States
Michigan State University(密歇根州立大学)
我们认为经典的运动规划问题定义的路线图中,车辆试图找到一个最佳的路径从源到目的地的攻击者谁可以发动攻击的车辆上的任何边缘的路线图。车辆(防御者)有能力打开/关闭一个对策,可以检测和永久禁用攻击,如果它同时发生。我们模型的问题,沿着边使用的框架,同时零和动态游戏(边游戏)的攻击者和防御者之间发挥停止状态。我们描述了一个边缘游戏的纳什均衡,并提供了封闭形式的表达,每个球员的两个行动。我们进一步提供了一个分析和近似表达的边缘游戏的价值和特征条件下,它的增长与阶段的数量呈次线性。我们研究了纳什均衡对(i)使用对策的成本,(ii)运动成本和(iii)禁用攻击的好处的敏感性。边对策的解被用来制定和解决被称为元对策的安全规划问题。我们设计了一个有效的启发式转换问题的最短路径问题,使用的边缘成本作为相应的边缘游戏的解决方案。我们通过几个有见地的模拟来说明我们的发现。
2022-04-15 cs.GT cs.RO
Qualitative Analysis of Concurrent Mean-payoff Games
我们考虑有限状态图上两个玩家的并发博弈,在每一轮中玩家同时选择一个动作,当前状态和联合动作决定了后继状态。我们研究一个基本目标,即平均收益目标,其中奖励与每个过渡相关联,玩家1的目标是最大化长期平均奖励,玩家2的目标是严格相反的。参与人1的路径约束可以是定性的,即,平均回报是最大回报,或者任意接近它;或者是定量的,即,最小和最大奖励之间的给定阈值。我们考虑的计算几乎肯定(resp。正的)获胜集,其中参与者1可以确保路径约束以概率1(分别地,正概率)。我们对定性路径约束的主要结果如下:(1)我们建立了定性确定性结果,表明对于每个状态,任一参与人1都有一个策略来确保几乎确定(分别是)。积极的)战胜所有参与人2的策略,或者参与人2有一个破坏策略来伪造几乎肯定的(分别是积极的)赢得对所有玩家1的战略;(2)我们提出了最佳的战略复杂性的结果,精确地描述了几乎肯定和积极赢得双方球员所需的战略类;和(3)我们提出了二次时间算法来计算几乎肯定和积极的胜利集,匹配最好的已知的边界算法更简单的问题(如可达性目标)。对于定量约束,我们表明,一个多项式时间的解决方案,几乎肯定或积极的获胜集将意味着一个长期存在的开放问题的解决方案(基于回合的确定性平均支付游戏的价值问题),这是不知道是可解的多项式时间。
2014-09-18 cs.GT
Robust PAC Learning of Concurrent Stochastic Games
University of Oxford(牛津大学)
提出带转移不确定性的一般和并发随机博弈的鲁棒PAC学习框架,通过维护转移核置信集、引入纳什边际特征,在满足可达性条件下以多项式样本复杂度终止,基准博弈实验验证其性能与理论一致性。
2026-10-08 cs.GT cs.LG cs.LO
Comparison of Algorithms for Simple Stochastic Games (Full Version)
简单随机博弈是基于回合制的2.5人零和图博弈,具有可达性目标。问题是计算获胜概率以及双方的最优策略。本文从理论和实践两个方面对数值迭代、策略迭代和二次规划这三类算法进行了比较。此外,我们提出了几个改进的所有算法,包括第一种方法的基础上二次规划,避免将随机游戏停止。我们广泛的实验表明,这些改进可以导致显着的速度提升。我们在PRISM游戏3.0中实现了所有算法,从而首次实现了用于解决简单随机游戏的二次规划。
2020-08-25 cs.DS cs.GT
Comparison of Algorithms for Simple Stochastic Games
简单随机博弈是基于回合制的2.5人零和图博弈,具有可达性目标。问题是计算获胜概率以及双方的最优策略。本文从理论和实践两个方面对数值迭代、策略迭代和二次规划这三类算法进行了比较。此外,我们提出了几个改进的所有算法,包括第一种方法的基础上二次规划,避免将随机游戏停止。我们广泛的实验表明,这些改进可以导致显着的速度提升。我们在PRISM游戏3.0中实现了所有算法,从而首次实现了用于解决简单随机游戏的二次规划。
2020-09-23 cs.DS cs.GT
A reduction from parity games to simple stochastic games
图上的博弈为反应式非终止系统提供了一个自然的模型。在这样的游戏中,两个玩家在竞技场上的交互导致描述系统运行的无限路径。在计算机科学中,不同的设置被用来对各种开放系统进行建模,例如基于回合或并发的移动,以及确定性或随机性的转换。在本文中,我们感兴趣的回合制游戏,特别是在确定性奇偶游戏和随机可达性游戏(也称为简单随机游戏)。我们提出了一个简单的,直接的和有效的减少从确定性奇偶游戏简单的随机游戏:它产生一个舞台的大小是线性的对数因子的原始舞台的大小。
2011-06-07 cs.GT
Solving Simple Stochastic Games with Few Random Vertices
简单随机博弈是两人零和随机博弈,具有回合制移动、完全信息和可达性获胜条件。我们提出了两个新的算法计算简单随机对策的价值。它们都依赖于最优置换策略的存在性,这是一类由随机顶点的置换导出的位置策略。“置换-枚举”算法在这些策略中执行穷举搜索,而“置换-改进”算法是基于连续改进的,如霍夫曼-卡普算法。我们的算法改进了以前已知的算法在几个方面。首先,当随机顶点数固定时,它们在多项式时间内运行,因此当参数为随机顶点数时,求解简单随机对策的问题是固定参数易处理的。此外,我们的算法不需要将输入游戏转换为停止游戏。最后,置换枚举算法不使用线性规划,而置换改进算法可以在多项式时间内运行。
2009-05-25 cs.GT
Algorithms for Game Metrics
随机系统的模拟和互模拟度量提供了经典模拟和互模拟关系的定量推广。这些度量捕获状态相对于在定量μ演算和相关概率逻辑中编写的定量规范的相似性。我们首先表明,指标提供了一个约束的长期平均值和折扣的平均行为的不同状态,表明该指标可以用于系统验证,并在性能评估。对于回合制游戏和MDP,我们提供了一个多项式时间算法来计算状态之间的一步度量距离。该算法是基于线性规划,它改善了以前已知的指数时间算法的基础上减少到理论的实数。然后,我们提出了PSPACE算法的决策问题和近似两个状态之间的度量距离的问题,匹配最知名的算法马尔可夫链。对于度量的互模拟核,我们的算法对于回合制游戏和MDP都在时间O(n^4)内工作;改进了以前最好的MDP的O(n^9 \cdot log(n))时间算法。对于一个并发的游戏G,我们表明,计算状态之间的精确距离至少是一样困难的计算并发可达性游戏的值和平方根和问题的计算几何。我们证明了度量距离是否受有理r限制,可以通过实闭域理论的约化来完成,涉及到一个具有三个量词交替的公式,产生O(|G| ^O(|G| ^5))时间复杂度,改进了以前已知的约化,产生O(|G| ^O(|G| ^7))时间复杂度。这些算法可以迭代以使用二进制搜索来近似度量。
2010-09-01 cs.GT
Mean field games as a tool for AI safety: a worked example from the July 2026 Hugging Face incident
Baylor University(贝勒大学)
该论文提出用平均场博弈塑造智能体交互结构以确保AI安全,以2026年7月事件为例,推导出攻击决策的精确信念阈值,并验证其在模型细化下稳健。
2026-10-02 cs.AI cs.GT math.OC