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并行随机博弈中 Büchi 与 Transience 目标的策略复杂性

计算机科学与博弈论 2025-06-23 v3 概率论

摘要

我们研究计数图上的 2 人零和并行(即同时移动)随机 Büchi 博弈和 Transience 博弈。两位玩家 Max 和 Min 分别寻求最大化和最小化满足博弈目标的概率。Büchi 目标是访问给定的目标状态集合无限次。这可以看作是最大化每日奖励的 lim sup\limsup 的特例,其中所有每日奖励均为 {0,1}\{0,1\}Transience目标是指不访问任何状态无限次,即每个有限状态子集最终永远离开。Transience只能在无限博弈图中实现。我们证明在Bu¨chi博弈中总存在。Transience 目标是指不访问任何状态无限次,即每个有限状态子集最终永远离开。Transience 只能在无限博弈图中实现。我们证明在 Büchi 博弈中总存在 \varepsilonoptimalMax策略,该策略仅使用一步计数器(离散时钟)加上1位公共记忆。即使针对有限图,这此上界也是新的结果。此上界在意义上是紧密的,因为仅使用一步计数器或仅使用有限记忆的Max策略即使在有限博弈图上也不足够。此上界是略强于新结果的结果的consequence:-optimal Max 策略,该策略仅使用一步计数器(离散时钟)加上 1 位公共记忆。即使针对有限图,这此上界也是新的结果。此上界在意义上是紧密的,因为仅使用一步计数器或仅使用有限记忆的 Max 策略即使在有限博弈图上也不足够。此上界是略强于新结果的结果的 consequence: \varepsilonoptimalMax策略用于组合Bu¨chiTransience目标仅需1位公共记忆(但不能是无记忆的)。我们的证明技术还产生了一个密切相关的结果,即-optimal Max 策略用于组合 Büchi 和 Transience 目标仅需 1 位公共记忆(但不能是无记忆的)。我们的证明技术还产生了一个密切相关的结果,即 \varepsilon$-optimal Max 策略用于 Transience 目标本身可以选择为无记忆的。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.15483,
  title  = {Strategy Complexity of B\"uchi and Transience Objectives in Concurrent Stochastic Games},
  author = {Stefan Kiefer and Richard Mayr and Mahsa Shirmohammadi and Patrick Totzke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.15483},
  year   = {2025}
}

备注

Full version of a paper presented at EC '25