Communication in Multi-agent Games: Defining and Applying Limited Communication in Expanded Multi-agent Games with Imperfect Information Against Nature
2023 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Kommunikation i spel med flera agenter : Definition och tillämpning av begränsad kommunikation i expanderade spel med flera agenter och imperfekt information mot naturen (Swedish)
Abstract [en]
This thesis studies games where multiple agents attempt to achieve a common objective through various means. The objective will be for the agents to reach a specified state, while reaching a state which makes the objective unattainable will be seen as a loss. To traverse the states of the game, the agents perform actions which affect what state they move to. This is, however, made more difficult by the different agents having different knowledge about the state of the game, making some states indistinguishable from each other to some agents. In an attempt to reach the objective, the agents can therefore decide on a strategy in advance which might guarantee they reach the objective, called a winning strategy. A strategy is based on an agent taking a certain action in a certain state if the right conditions are fulfilled. This means that strategies can take different forms depending on whether the agent is allowed to have a memory of its previous actions or not, named memory-based and memory-less strategies respectively. Winning, memory-less strategies can be rare to find since actions are taken simultaneously by the agents who can only base their choice of action on their own knowledge of the game. This is changed when the agents are able to communicate, giving them access to each others’ knowledge. In this thesis, we are interested in how an already existing framework for games can be expanded to include limited communication between agents and the implications this has for strategies. By applying our new expanded framework we found that introducing communication can allow for new strategies in some games as well as enabling the synthesis of winning, memory-less strategies in certain games that previously only had winning, memory-based strategies.
Abstract [sv]
Denna rapport undersöker spel där flertalet agenter på olika sätt försöker uppnå ett gemensamt mål. Agenternas mål är att nå ett specificerat tillstånd, att å andra sidan nå ett tillstånd som innebär att målet inte kan uppnås, resulterar i förlust. För att förflytta sig mellan tillstånd i spelet måste agenterna agera, vilket påverkar vilket tillstånd de förflyttar sig till. Detta görs svårare av att olika agenter kan besitta olika uppfattning om spelets egentliga skede och därigenom göra vissa tillstånd omöjliga att särskilja från varandra för vissa agenter. I ett försök att nå målet kan agenterna därför i förhand komma överens om en strategi som kan garantera att de når målet. Detta kallas en vinnande strategi. En strategi baseras på att en agent agerar på ett visst sätt i ett visst tillstånd om de rätta villkoren är uppfyllda. Detta innebär att strategier kan ta olika form beroende på om agenten har möjlighet att minnas hur den agerat i tidigare tillstånd eller inte. Benämningen på detta är minnesbaserade respektive minneslösa strategier. Vinnande, minneslösa strategier kan vara sällsynta då agenterna agerar samtidigt och endast kan basera sitt agerande på sin egen kunskap om spelet. Detta ändras dock då agenter har möjligheten att kommunicera med varandra vilket ger dem tillgång till varandras kunskap. I denna rapport är vi intresserade av hur redan existerande ramverk för spel kan expanderas till att inkludera begränsad kommunikation mellan agenter och vilka implikationer detta har för strategier i spelen. Genom att applicera detta nya, expanderade ramverk har vi funnit att kommunikation kan tillåta nya strategier i vissa spel samt att den även kan skapa möjlighet för syntes av vinnande, minneslösa strategier i vissa spel som tidigare endast hade vinnande, minnesbaserade strategier.
Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 35
Series
TRITA-EECS-EX ; 2023:276
National Category
Computer and Information Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-330764OAI: oai:DiVA.org:kth-330764DiVA, id: diva2:1778362
Supervisors
Examiners
2023-07-272023-07-012023-07-27Bibliographically approved