Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Bücher
Zeitschriften
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
SLX-Digitalkonferenz: Zukunftswerkstatt 2024

Mehr Umsatz mit Top-Kontakten

Am 7. Mai erfahren Sie, wie Vertriebsteams Leadgenerierung, Leadnurturing und Leadstrategien effizient steuern können.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Erschienen in:
A High-Performance Implementation of Bayesian Matrix Factorization with Limited Communication Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

A Quantum Annealing Algorithm for Finding Pure Nash Equilibria in Graphical Games

verfasst von : Christoph Roch, Thomy Phan, Sebastian Feld, Robert Müller, Thomas Gabor, Carsten Hahn, Claudia Linnhoff-Popien

Erschienen in: Computational Science – ICCS 2020

Verlag: Springer International Publishing

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

We introduce Q-Nash, a quantum annealing algorithm for the NP-complete problem of finding pure Nash equilibria in graphical games. The algorithm consists of two phases. The first phase determines all combinations of best response strategies for each player using classical computation. The second phase finds pure Nash equilibria using a quantum annealing device by mapping the computed combinations to a quadratic unconstrained binary optimization formulation based on the Set Cover problem. We empirically evaluate Q-Nash on D-Wave’s Quantum Annealer 2000Q using different graphical game topologies. The results with respect to solution quality and computing time are compared to a Brute Force algorithm and the Iterated Best Response heuristic.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Vorheriges Kapitel Revisiting Old Combinatorial Beasts in the Quantum Age: Quantum Annealing Versus Maximal Matching
Nächstes Kapitel Hybrid Quantum Annealing Heuristic Method for Solving Job Shop Scheduling Problem
Fußnoten
Literatur
1.
2.
Aramon, M., Rosenberg, G., Valiante, E., Miyazawa, T., Tamura, H., Katzgraber, H.: Physics-inspired optimization for quadratic unconstrained problems using a digital annealer. Bull. Am. Phys. Soc. 7, 48 (2019)
3.
Bhat, N.A., Leyton-Brown, K.: Computing Nash equilibria of action-graph games. In: Proceedings of the 20th Conference on Uncertainty in Artificial Intelligence, pp. 35–42. AUAI Press (2004)
4.
Booth, M., Reinhardt, S.P., Roy, A.: Partitioning optimization problems for hybrid classical. quantum execution. Technical report, pp. 01–09 (2017)
5.
Boros, E., Hammer, P.L., Tavares, G.: Local search heuristics for quadratic unconstrained binary optimization (QUBO). J. Heuristics 13(2), 99–132 (2007)CrossRef
6.
Carfì, D., Musolino, F., et al.: Fair redistribution in financial markets: a game theory complete analysis. J. Adv. Stud. Financ. 2(2), 4 (2011)
7.
Daskalakis, C., Papadimitriou, C.H.: Computing pure Nash equilibria in graphical games via Markov random fields. In: Proceedings of the 7th ACM Conference on Electronic Commerce, pp. 91–99. ACM (2006)
8.
9.
Fudenberg, D., Tirole, J.: Game Theory. MIT Press, Cambridge, vol. 392, no. 12, p. 80 (1991)
10.
Gottlob, G., Greco, G., Scarcello, F.: Pure nash equilibria: hard and easy games. J. Artif. Intell. Res. 24, 357–406 (2005)MathSciNetCrossRef
11.
Jiang, A.X., Leyton-Brown, K.: Computing pure Nash equilibria in symmetric action graph games. In: AAAI, vol. 1, pp. 79–85 (2007)
12.
Kadowaki, T., Nishimori, H.: Quantum annealing in the transverse Ising model. Phys. Rev. E 58(5), 5355 (1998)CrossRef
13.
14.
15.
Koller, D., Milch, B.: Multi-agent influence diagrams for representing and solving games. Games Econ. Behav. 45(1), 181–221 (2003)MathSciNetCrossRef
16.
La Mura, P.: Game networks. In: Proceedings of the 16th Conference on Uncertainty in Artificial Intelligence, pp. 335–342 (2000)
17.
Littman, M.L., Kearns, M.J., Singh, S.P.: An efficient, exact algorithm for solving tree-structured graphical games. In: Advances in Neural Information Processing Systems, pp. 817–823 (2002)
18.
Lucas, A.: Ising formulations of many NP problems. Front. Phys. 2, 5 (2014)CrossRef
19.
McGeoch, C.C.: Adiabatic quantum computation and quantum annealing: theory and practice. Synth. Lect. Quantum Comput. 5(2), 1–93 (2014)CrossRef
20.
21.
Ortiz, L.E., Kearns, M.: Nash propagation for loopy graphical games. In: Advances in Neural Information Processing Systems, pp. 817–824 (2003)
22.
Osborne, M.J., Rubinstein, A.: A Course in Game Theory. MIT Press, Cambridge (1994)MATH
23.
Palmieri, A., Lallouet, A.: Constraint games revisited. In: International Joint Conference on Artificial Intelligence, IJCAI, vol. 2017, pp. 729–735 (2017)
24.
Rabin, M.: Incorporating fairness into game theory and economics. Am. Econ. Rev. 83, 1281–1302 (1993)
25.
Roughgarden, T.: Twenty Lectures on Algorithmic Game Theory. Cambridge University Press, Cambridge (2016)CrossRef
26.
Roy, S., Ellis, C., Shiva, S., Dasgupta, D., Shandilya, V., Wu, Q.: A survey of game theory as applied to network security. In: 2010 43rd Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS), pp. 1–10. IEEE (2010)
27.
Soni, V., Singh, S., Wellman, M.P.: Constraint satisfaction algorithms for graphical games. In: Proceedings of the 6th International Joint Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems, p. 67. ACM (2007)
28.
Su, J., Tu, T., He, L.: A quantum annealing approach for Boolean satisfiability problem. In: Proceedings of the 53rd Annual Design Automation Conference, p. 148. ACM (2016)
29.
Vickrey, D., Koller, D.: Multi-agent algorithms for solving graphical games. In: AAAI/IAAI, pp. 345–351 (2002)
30.
Von Neumann, J., Morgenstern, O.: Theory of Games and Economic Behavior. Princeton University Press, Princeton (1944)MATH
Metadaten
Titel
A Quantum Annealing Algorithm for Finding Pure Nash Equilibria in Graphical Games
verfasst von
Christoph Roch
Thomy Phan
Sebastian Feld
Robert Müller
Thomas Gabor
Carsten Hahn
Claudia Linnhoff-Popien
Copyright-Jahr
2020
Buch
Computational Science – ICCS 2020

Print ISBN: 978-3-030-50432-8

Electronic ISBN: 978-3-030-50433-5

Copyright-Jahr: 2020

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-50433-5_38