Visualising Knowledge in Multi-Agent Games with Imperfect Information
2024 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Visualisera Kunskap i Fleragentspel med Imperfekt Information (Swedish)
Abstract [en]
There are many problems that can be modelled as Multi-Agent Games with Imperfect Information Against Nature (MAGIIAN), such as pursuit-evasion games, search-and-rescue missions, and shared-memory concurrent programs. However, to find winning strategies in these games, the use of higher-order knowledge can be necessary. One way to study this knowledge is with Kripke structures. This study introduces a new way to create and update Kripke structures from a MAGIIAN, by iteratively using an update function after each performed joint action in the MAGIIAN. Both a global variant and a local variant are presented. The global variant is updated based on full information about the play (a joint action and resulting location), while the local variant only uses information available to a single agent (an action and resulting observation). It is shown that the underlying Kripke structures are the same for the global and local models given that they were created from the same MAGIIAN and full history in that MAGIIAN, meaning that the local model can be used as a knowledge representation for individual agents. These models are easier for humans to understand, and can therefore be used as pedagogical tools for learning the subject. One such tool has been created in the style of Hintikka’s world.
Abstract [sv]
Det finns många problem som kan modelleras som fleragentspel med imperfekt information mot naturen (MAGIIAN), som till exempel pursuit-evasion-spel, sök- och räddningsuppdrag och samtidig programkörning med delat minne. Men för att hitta vinnande strategier i dessa spel kan så kan användningen av högre ordningens kunskap vara nödvändigt. Ett sätt att studera högre ordningens kunskap är med Kripke-modeller. Denna studie introducerar ett nytt sätt att skapa och uppdatera Kripke-modeller från en MAGIIAN, genom att iterativt använda en uppdateringsfunktion efter varje gemensam handling i MAGIIAN-spelet. Både en global och en lokal variant presenteras. Den globala varianten uppdateras baserat på fullständig information från spelet (en gemensam handling och det resulterande speltillståndet), medan den lokala varianten bara använder information som är tillgänglig för en enskild agent (en handling och den resulterande observation). Det bevisas att de underliggande Kripke-modellerna är likadana för de globala och lokala modellerna om de skapades från samma MAGIIAN och fullständig historik i denna MAGIIAN, vilket betyder att den lokala modellen kan användas som en kunskapsrepresentation för enskilda agenter. Dessa modeller är lättare för människor att förstå, och kan därför användas som pedagogiska verktyg för att lära sig om ämnet. Ett sådant verktyg har skapats i stil med Hintikkas värld.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 42
Series
TRITA-EECS-EX ; 2024:331
National Category
Computer and Information Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-351038OAI: oai:DiVA.org:kth-351038DiVA, id: diva2:1885903
Supervisors
Examiners
2024-08-212024-07-262024-08-21Bibliographically approved