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2011 年度 実績報告書

標準ゲーム力学系の拡張とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 21500210
研究機関北海道大学

研究代表者

佐藤 譲  北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (30342794)

キーワード時空カオス / 複雑系 / N人ゲーム力学系 / 学習方程式 / マルコフゲーム / 確率的ダイナミクス / 情報理論
研究概要

基礎概念を整理し、標準デーム力学系をN人系、マルコフ系、連続系へ拡張したモデル解析しました。
(A)N人ゲーム力学系の解析 : N人ゲーム力学系の利得行列はN人のプレイヤーどうしを結合するN層の複雑ネットワークとなり、モデルデザインが困難です。そこで(1)最も単純なネットワークである格子モデル、(2)プレーヤーのランダム選択から導かれる大域結合モデルを考察しました。Nが非常に大きい大規模系については各要素の適応ダイナミクスとして離散力学系(写像)を用いました。拡張モデルは結合写像系、大域結合写像系となり、進行波、時空カオス、時空間欠性といった高次元の非線形現象が観察されました。
(B)マルコフゲーム力学系の解析 : プレイヤーを確率分布でなくマルコフ系でモデル化します。最初のステップとしては二人の2×2行列ゲームにおいて各プレイヤーを単純マルコフ系でモデル化した場合を考えます。この場合状態変数は条件付き確率xi|ij=Prob(X=i|X=i, Y=j)となり標準ゲーム力学系がマルコフ記憶を含む形に拡張されます。ここではプレーヤーXはプレーヤーXとプレーヤーYの行動を把握しているが、プレイヤーYはプレイヤーXの行動の情報を持たない、といった非対称な情報構造を持つゲーム力学系の振る舞いの変化を考察しました。Nihat Ay (MPI-Leipzig)とともに、情報理論的な解析も行いました。
(C)連続ゲーム力学系の解析 : 行動が連続無限の系について、確率密度関数を混合戦略の表現としてモデル化を行いました。記憶は拡散的に損失すると仮定すると、拡張モデルは反応拡散系に類する偏微分方程式系となります。二次元空間での追従ゲームのような相互作用に限定することにより具体的なモデル方程式系を与えました。現在この系の解析を進めています。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Robust Computation in Two-dimensional Neural Field2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, S.Amari
    • 雑誌名

      Proc.of ICCN11

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Traveling bumps and thier collisions in two-dimensional neural field2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Lu, Y.Sato, S.Amari
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 1 ページ: 1248-1260

    • DOI

      10.1162/NECO_a_00111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensitivity to initial conditions, entropy production and escape rate at the onset of chaos2011

    • 著者名/発表者名
      M.Fuentes, Y.Sato, C.Tsallis
    • 雑誌名

      Physics Letters A

      巻: 16 ページ: 2988-2991

    • DOI

      10.1016/j.physleta.2011.06.039

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Random dynamics from time-serieses of rotating fluid2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, M.Iima, Y.Tasaka
    • 雑誌名

      Hokkaido University Preprint Series in Mathematics

      巻: 979 ページ: 40,913

  • [学会発表] Noise-induced phenomena and their applications2012

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Sato
    • 学会等名
      International workshop on Anomalous Statistics, Generalized Entropies, and Information Geometry
    • 発表場所
      奈良女子大(奈良)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-07
  • [学会発表] Noise-induced phenomena and their applications2012

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Sato
    • 学会等名
      Nonlinear Science Colloquium
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-30
  • [学会発表] Random nonlinear phenomena and its applications2011

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Sato
    • 学会等名
      非線形問題研究会若手WS
    • 発表場所
      屋久島研修センター(屋久島)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-30
  • [学会発表] Random dynamics from time-series and its applications2011

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Sato
    • 学会等名
      NOLTA2011
    • 発表場所
      KIPC(神戸)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] Noise-induced phenomena in one dimensional maps2011

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Sato
    • 学会等名
      KiDS seminar
    • 発表場所
      京都大学(京都)(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-15
  • [学会発表] Robust Computation in Two-dimensional Neural Field2011

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Sato
    • 学会等名
      ICCN2011
    • 発表場所
      ヒルトンニセコ(ニセコ)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-12
  • [学会発表] Noise-induced phenomena in one dimensional maps2011

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Sato
    • 学会等名
      SIAM Conference on Applications of Dynamical systems
    • 発表場所
      Snowbird Resort (USA)(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-24
  • [備考]

    • URL

      http://www.math.sci.hokudai.ac.jp/~ysato/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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