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自利智能体形成网络拓扑的充分条件

计算机科学与博弈论 2014-10-10 v9 社会与信息网络 物理与社会

摘要

诸如全球公司的组织网络等网络在各种知识管理和信息扩散任务中扮演着重要角色。这些网络中的节点对应于自利的个体。这些网络的拓扑结构通常在决定使用这些网络完成某些任务的难易程度和速度方面起着关键作用。因此,培育具有特定拓扑结构的稳定网络具有重要意义。受此启发,我们研究了以下重要问题:给定一个期望的网络拓扑,在什么条件下,自利智能体采取的最佳响应(链路添加/删除)策略会导致形成仅具有该拓扑结构的成对稳定网络?我们通过提出一个自然的递归网络形成模型来研究这个有趣的反向工程问题。在该模型中,节点顺序进入网络,节点的效用函数捕捉了网络形成的主要决定因素,即:(1) 来自直接邻居的收益,(2) 维护与直接邻居链路的成本,(3) 来自间接邻居的收益,(4) 桥接收益,以及 (5) 网络进入费用。基于该模型,我们分析了相关的网络拓扑,如星形图、完全图、二分 Turán 图以及中心互联的多星形图,并推导出一组充分条件,在这些条件下这些拓扑结构作为成对稳定网络出现。我们还研究了上述拓扑结构的社会福利性质。

关键词

引用

@article{arxiv.1201.1676,
  title  = {Sufficient Conditions for Formation of a Network Topology by Self-interested Agents},
  author = {Swapnil Dhamal and Y. Narahari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1201.1676},
  year   = {2014}
}

备注

The original publication that appeared in the Proceedings of The 8th Workshop on Internet & Network Economics, titled 'Forming Networks of Strategic Agents with Desired Topologies', is available at http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-35311-6_39 . An extended version of this paper is under review in IEEE Transactions on Network Science and Engineering. Appears as Forming networks of strategic agents with desired topologies. In P. Goldberg, editor, Internet and Network Economics, Lecture Notes in Computer Science, pages 504-511. Springer Berlin Heidelberg, 2012