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2012 | Buch

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Einführung in Computational Social Choice

Individuelle Strategien und kollektive Entscheidungen beim Spielen, Wählen und Teilen

verfasst von: Prof. Dr. Jörg Rothe, Dorothea Baumeister, Claudia Lindner, Prof. Dr. Irene Rothe

Verlag: Spektrum Akademischer Verlag

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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Über dieses Buch

Sie wollen im Spiel den höchsten Gewinn machen? Das wollen die anderen Spieler auch! Können Sie und die anderen ihre individuellen Strategien so wählen, dass alle im Gleichgewicht sind und keiner von seiner Strategie abweichen möchte? Wie schwer ist es, solche Gleichgewichtsstrategien zu finden?

Sie wollen Ihren Lieblingskandidaten die Wahl gewinnen sehen? Das wollen die anderen Wähler auch! Können Sie Ihre individuelle Präferenz strategisch setzen, um die Wahl zu manipulieren? Wie schwer ist das?

Sie wollen ein besonders leckeres Stück vom Kuchen haben? Das wollen die anderen Kuchenteiler auch! Die individuellen Geschmäcker sind jedoch verschieden. Wie kann man den Kuchen aufteilen, ohne dass Neid entsteht?

Dieses Buch führt in das junge, interdisziplinäre Gebiet Computational Social Choice ein, das an der Schnittstelle zwischen der Informatik und den Politik- und Wirtschaftswissenschaften liegt. Ausgehend von der klassischen Spiel- und Social-Choice-Theorie werden die algorithmischen Eigenschaften von Spielen, Wahlen und Aufteilungsverfahren in leicht verständlicher und dennoch exakter Form präsentiert.

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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Einleitung

1. Einleitung

Zusammenfassung

Spielen, Wählen und Teilen sind drei alltägliche Tätigkeiten unseres Lebens. Die Spieler, Wähler oder Teiler haben dabei ihre persönlichen Gewinnaussichten, Vorlieben, Meinungen oder Bewertungen im Blick und folgen daher individuellen Strategien. Zwar sind sie in erster Linie an ihrem eigenen Vorteil interessiert, doch in der Interaktion aller Akteure ergibt sich aus diesen Einzelinteressen und -strategien insgesamt ein Spielausgang, eine kollektive Entscheidung, ein gemeinsames Urteil oder eine Aufteilung von Gütern. Am Ende gibt es Gewinner und Verlierer.

Jörg Rothe, Dorothea Baumeister, Claudia Lindner, Irene Rothe

Erfolgreiches Spielen

Frontmatter

2. Nichtkooperative Spiele: Gegeneinander spielen

Zusammenfassung

Spielen ist etwas zutiefst Menschliches, und die Fähigkeit zu spielen ist eng an die Intelligenz des Menschen gebunden, an sein Vermögen, vorausschauend und strategisch zu denken, unter den gerade möglichen Spielzügen einen für sich besonders vorteilhaften auswählen zu können, mögliche Antwortzüge seiner Gegenspieler vorauszusehen und dabei insgesamt seinen Gewinn zu maximieren. Unter einem Spiel verstehen wir dabei ganz allgemein eine nach festgelegten Regeln verlaufende Interaktion zwischen mehreren Spielern, die jeweils an der Maximierung ihres Gewinns interessiert sind und zu diesem Zweck strategisch vorgehen. Spiele begegnen uns überall, ob als Gesellschafts-, Computer- oder Glücksspiel, ob als Einzel- oder Mannschaftssportart wie Fechten, Fußball oder Eishockey, ob bei der Ausrichtung von Unternehmensstrategien in einer Marktwirtschaft oder bei geopolitischen oder -strategischen Entscheidungen durch Staaten oder „Global Players“.

Jörg Rothe, Dorothea Baumeister, Claudia Lindner, Irene Rothe

3. Kooperative Spiele: Miteinander spielen

Zusammenfassung

Dieses Kapitel gibt eine kurze Einführung in die kooperative Spieltheorie, die die nichtkooperative Spieltheorie aus Kapitel 2 ergänzt. Beide Theorien beinhalten Aspekte der Kooperation von Spielern und Aspekte der Konkurrenz zwischen Spielern. In der nichtkooperativen Spieltheorie konkurrieren die einzelnen Spieler miteinander und versuchen egoistisch, nur ihre eigenen Interessen zu verwirklichen bzw. ihren eigenen Gewinn zu maximieren. Jeder kämpft nur für sich und keiner geht ein Bündnis mit anderen Spielern ein. Allerdings kann auch bei nichtkooperativen Spielen eine Form der Kooperation von Spielern in dem Sinn vorkommen, dass sich die von ihnen gewählten Aktionen weniger aggressiv gegen ihre Gegenspieler richten, als es ihnen möglich wäre.

Jörg Rothe, Dorothea Baumeister, Claudia Lindner, Irene Rothe

Wählen und Urteilen

Frontmatter

4. Präferenzaggregation: Gemeinsame Entscheidungsfindung durch Wählen

Zusammenfassung

Anna, Belle und Chris wollen den Nachmittag gemeinsam verbringen. Sie überlegen, ob sie Minigolf spielen, eine Fahrradtour machen oder ins Schwimmbad gehen. Sie können sich aber nicht einigen, denn sie haben nicht alle dieselben Vorlieben.

Jörg Rothe, Dorothea Baumeister, Claudia Lindner, Irene Rothe

5. Judgment Aggregation: Gemeinsame Urteilsfindung

Zusammenfassung

In Kapitel 4 haben wir uns mit der gemeinsamen Entscheidungsfindung durch Wählen beschäftigt, also damit, wie man aus den individuellen Präferenzen verschiedener Wähler über eine Menge von Kandidaten einen gemeinsamen (oder mehrere gemeinsame) Gewinner bestimmen kann. In diesem Kapitel geht es nun darum, wie man aus den individuellen Beurteilungen einer Gruppe ein gemeinsames Urteil fällen kann.

Jörg Rothe, Dorothea Baumeister, Claudia Lindner, Irene Rothe

Gerechtes Teilen

Frontmatter

6. Cake-cutting: Aufteilung teilbarer Ressourcen

Zusammenfassung

Jeder kennt die Situation: Es wurde zu einer Feier geladen, aber jeder Gast hat so seinen eigenen Geschmack. Aus diesem Grund hält der um das Wohl seiner Gäste besorgte Gastgeber stets mehrere Köstlichkeiten bereit. Was aber, wenn es doch nun einmal nur die eine Hochzeitstorte gibt und der Gastgeber keinen Streit unter den Gästen aufkommen lassen möchte? Natürlich bietet auch die eine Torte etwas für jeden Geschmack. Da hätten wir den luftig-lockeren Biskuitboden zum einen und die frischen Erdbeeren zum anderen. Und wer es noch süßer mag, findet reichlich Sahne und Schokostreusel. Die Herausforderung für den Gastgeber besteht nun darin, die Torte so zu zerschneiden, dass jeder Gast ein Tortenstück erhält, mit dem er zufrieden ist. Die große Frage dabei ist: Wie kann man sicherstellen, dass jeder Gast mit seinem Stück zufrieden ist und nicht doch lieber das Stück des Tischnachbarn auf seinem Teller sehen würde?

Jörg Rothe, Dorothea Baumeister, Claudia Lindner, Irene Rothe

7. Multiagent Resource Allocation: Aufteilung unteilbarer Ressourcen

Zusammenfassung

Wie im vorigen Kapitel geht es auch hier um die Aufteilung von Ressourcen (oder, synonym, von Gütern bzw. Objekten) in einer Gruppe von Agenten (oder Spielern). Anders als beim Cake-cutting beschäftigen wir uns nun jedoch nicht mit der Aufteilung einer einzigen teilbaren Ressource, sondern es gibt mehrere unteilbare Ressourcen zu verteilen. Unteilbar sind die Ressourcen dabei in zweierlei Hinsicht: Keine Ressource (bzw. kein Gut oder Objekt) kann in kleinere Teilstücke zerlegt werden (auf Englisch sagt man, solche Ressourcen sind „indivisible“) und keine Ressource (bzw. kein Gut oder Objekt) kann mehr als einem Agenten zugeordnet werden – verschiedene Agenten können also nicht dieselbe Ressource gemeinsam nutzen (auf Englisch sagt man, solche Ressourcen sind „nonshareable“). Beispielsweise wäre ein Datensatz, den ein Roboter auf dem Mars gesammelt hat, im ersten Sinn nicht unteilbar, weil man spezielle Daten aus ihm herausfiltern kann, und er wäre im zweiten Sinn nicht unteilbar, weil verschiedene Forschergruppen diese Daten gemeinsam nutzen könnten.

Jörg Rothe, Dorothea Baumeister, Claudia Lindner, Irene Rothe

Backmatter

Titel: Einführung in Computational Social Choice
verfasst von: Prof. Dr. Jörg Rothe
Dorothea Baumeister
Claudia Lindner
Prof. Dr. Irene Rothe
Copyright-Jahr: 2012
Verlag: Spektrum Akademischer Verlag
Electronic ISBN: 978-3-8274-2571-3
Print ISBN: 978-3-8274-2570-6
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-8274-2571-3

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