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求解平均支付奇偶博弈的更快算法

计算机科学与博弈论 2017-06-21 v1 计算机科学中的逻辑

摘要

图博弈为反应式过程的建模与综合提供了基础。此类博弈在图上进行,图中的顶点由两个对抗性玩家控制。我们考虑这样的图博弈,其中第一个玩家的目标是一个定性目标(指定为奇偶条件)与一个定量目标(指定为平均支付条件)的合取。该问题有两个变体,即阈值问题(其定量目标是确保平均支付值高于某个阈值)和值问题(其定量目标是确保最优平均支付值);在两种情况下都要确保定性的奇偶目标。对于具有 nn 个顶点、mm 条边、dd 个优先级的奇偶目标以及最大绝对奖励值 WW 的平均支付目标的博弈图,先前已知的最佳算法如下:阈值问题为 O(nd+1mW)O(n^{d+1} \cdot m \cdot W),值问题为 O(nd+2mW)O(n^{d+2} \cdot m \cdot W)。我们的主要贡献是更快的算法,我们的算法运行时间如下:阈值问题为 O(nd1mW)O(n^{d-1} \cdot m \cdot W),值问题为 O(ndmWlog(nW))O(n^{d} \cdot m \cdot W \cdot \log (n\cdot W))。对于具有两个优先级的平均支付奇偶目标,我们的算法达到了平均支付博弈(不与奇偶目标合取)算法的最佳已知界限。我们的结果对于综合兼具功能需求(给定作定性目标)和性能需求(给定作定量目标)的反应式系统具有相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.1706.06139,
  title  = {Faster Algorithms for Mean-Payoff Parity Games},
  author = {Krishnendu Chatterjee and Monika Henzinger and Alexander Svozil},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1706.06139},
  year   = {2017}
}