Proposing Game-Theoretic and Algorithmic Solutions for Generalized Exchange Problems

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H04695
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Intelligent informatics
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Todo Taiki 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (50708394)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 資源配分 / ミクロ経済学 / ゲーム理論 / アルゴリズム設計 / 理論計算機科学

Outline of Final Research Achievements

In this project, we proposed several resource allocation algorithms for the systems consisting of multiple self-interested agents, such as humans and AIs. Specifically, we proposed algorithms for a new model of resource allocation, so-called Generalized Exchange Problems, which can reflect natural features of practical situations, such as live-organ exchange and land-slot assignment in airports. We published 10 papers from top/second-tier international conferences in the field of artificial intelligence and 2 papers from premier international journals. The PI made four invited talks related to this project.

Free Research Field

マルチエージェントシステム

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一般化交換問題は、各プレイヤの所有する財に制限を設けずに定義されており、実世界の様々な問題をモデル化可能である。特に、既存のアルゴリズムを拡張し、そのアルゴリズムが望ましい結果を導くための十分条件を解明したほか、利己的なエージェントが直面する計算問題の難しさを定量化した。本成果は、人工知能分野で最も権威ある国際論文誌の一つである JAIR より出版済みである。さらに、プレイヤの選好が特定の形式の相関構造を有する場合をモデル化し、高速で動作するアルゴリズムを設計した論文が、人工知能分野で最も権威ある国際会議の一つである IJCAI-18 の会議録より出版されている。