Cui, Kai ; KhudaBukhsh, Wasiur R. ; Koeppl, Heinz (2024)
Hypergraphon mean field games.
In: Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, 2022, 32 (11)
doi: 10.26083/tuprints-00026621
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion
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Kurzbeschreibung (Abstract)
We propose an approach to modeling large-scale multi-agent dynamical systems allowing interactions among more than just pairs of agents using the theory of mean field games and the notion of hypergraphons, which are obtained as limits of large hypergraphs. To the best of our knowledge, ours is the first work on mean field games on hypergraphs. Together with an extension to a multi-layer setup, we obtain limiting descriptions for large systems of non-linear, weakly interacting dynamical agents. On the theoretical side, we prove the well-foundedness of the resulting hypergraphon mean field game, showing both existence and approximate Nash properties. On the applied side, we extend numerical and learning algorithms to compute the hypergraphon mean field equilibria. To verify our approach empirically, we consider a social rumor spreading model, where we give agents intrinsic motivation to spread rumors to unaware agents, and an epidemic control problem.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2024 |
| Autor(en): | Cui, Kai ; KhudaBukhsh, Wasiur R. ; Koeppl, Heinz |
| Art des Eintrags: | Zweitveröffentlichung |
| Titel: | Hypergraphon mean field games |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | 30 April 2024 |
| Ort: | Darmstadt |
| Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: | 2022 |
| Ort der Erstveröffentlichung: | Melville, NY |
| Verlag: | AIP Publishing |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 32 |
| (Heft-)Nummer: | 11 |
| Kollation: | 17 Seiten |
| DOI: | 10.26083/tuprints-00026621 |
| URL / URN: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/26621 |
| Zugehörige Links: | |
| Herkunft: | Zweitveröffentlichungsservice |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | We propose an approach to modeling large-scale multi-agent dynamical systems allowing interactions among more than just pairs of agents using the theory of mean field games and the notion of hypergraphons, which are obtained as limits of large hypergraphs. To the best of our knowledge, ours is the first work on mean field games on hypergraphs. Together with an extension to a multi-layer setup, we obtain limiting descriptions for large systems of non-linear, weakly interacting dynamical agents. On the theoretical side, we prove the well-foundedness of the resulting hypergraphon mean field game, showing both existence and approximate Nash properties. On the applied side, we extend numerical and learning algorithms to compute the hypergraphon mean field equilibria. To verify our approach empirically, we consider a social rumor spreading model, where we give agents intrinsic motivation to spread rumors to unaware agents, and an epidemic control problem. |
| Freie Schlagworte: | Ionospheric physics, Theoretical computer science, Agent based models, Game theory, Graph theory, Iteration method, Diseases and conditions, Neuroscience, Epidemiology, Stochastic processes |
| ID-Nummer: | Artikel-ID: 113129 |
| Status: | Verlagsversion |
| URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-266214 |
| Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 621.3 Elektrotechnik, Elektronik |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Nachrichtentechnik > Bioinspirierte Kommunikationssysteme 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Nachrichtentechnik 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Self-Organizing Systems Lab LOEWE LOEWE > LOEWE-Zentren LOEWE > LOEWE-Zentren > emergenCITY |
| Hinterlegungsdatum: | 30 Apr 2024 09:03 |
| Letzte Änderung: | 13 Mai 2024 11:26 |
| PPN: | |
| Export: | |
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Verfügbare Versionen dieses Eintrags
- Hypergraphon mean field games. (deposited 30 Apr 2024 09:03) [Gegenwärtig angezeigt]
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