論文の概要: Multi-defender Security Games with Schedules

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.16392v1
• Date: Tue, 28 Nov 2023 00:39:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-29 20:52:05.738681
• Title: Multi-defender Security Games with Schedules
• Title（参考訳）: スケジュール付きマルチディフェンダーセキュリティゲーム
• Authors: Zimeng Song, Chun Kai Ling, Fei Fang
• Abstract要約: セキュリティゲームは、しばしば高いセキュリティ設定で戦略的相互作用をモデル化するために使用される。 現実的なシナリオの多くは、より複雑なシステムに埋め込まれた独自の関心と優先順位を持つ複数の異質なディフェンダーを特徴としている。 マルチディフェンダーのセキュリティゲームとは異なり、スケジュールの導入は均衡の非存在を引き起こす可能性があることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 42.32444288821052
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Stackelberg Security Games are often used to model strategic interactions in high-stakes security settings. The majority of existing models focus on single-defender settings where a single entity assumes command of all security assets. However, many realistic scenarios feature multiple heterogeneous defenders with their own interests and priorities embedded in a more complex system. Furthermore, defenders rarely choose targets to protect. Instead, they have a multitude of defensive resources or schedules at its disposal, each with different protective capabilities. In this paper, we study security games featuring multiple defenders and schedules simultaneously. We show that unlike prior work on multi-defender security games, the introduction of schedules can cause non-existence of equilibrium even under rather restricted environments. We prove that under the mild restriction that any subset of a schedule is also a schedule, non-existence of equilibrium is not only avoided, but can be computed in polynomial time in games with two defenders. Under additional assumptions, our algorithm can be extended to games with more than two defenders and its computation scaled up in special classes of games with compactly represented schedules such as those used in patrolling applications. Experimental results suggest that our methods scale gracefully with game size, making our algorithms amongst the few that can tackle multiple heterogeneous defenders.
• Abstract（参考訳）: Stackelberg Security Gamesは、高レベルのセキュリティ設定における戦略的インタラクションのモデル化によく使用される。 既存のモデルの大部分は、単一のエンティティがすべてのセキュリティアセットを指揮する、単一防御設定に重点を置いている。 しかし、現実的なシナリオの多くは、より複雑なシステムに埋め込まれた独自の関心と優先順位を持つ複数の異種ディフェンダーを特徴としている。 さらに、守備隊は守るべき標的をほとんど選ばない。 その代わり、多くの防御的資源やスケジュールを持ち、それぞれ異なる防御能力を持つ。 本稿では,複数のディフェンダーとスケジュールを同時に行うセキュリティゲームについて検討する。 従来のマルチディフェンダーセキュリティゲームとは異なり、スケジュールの導入はより制限された環境下においても平衡が存在しないことを示している。 スケジュールの任意の部分集合がスケジュールでもあるという穏やかな制限の下では、平衡の存在は回避されるだけでなく、2つのディフェンダーを持つゲームにおいて多項式時間で計算できる。 さらに,本アルゴリズムは2つ以上のディフェンダーを持つゲームに拡張可能であり,パトロールアプリケーションなど,コンパクトに表現されたスケジュールを持つゲームの特別なクラスにスケールアップされる。 実験結果から,本手法はゲームサイズと良好にスケール可能であることが示唆された。

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