Применение теоретико-игровых методов и моделей при проектировании систем масштабных человеко-машинных вычислений

Автор(ы): Пономарев А.В.

Выпуск: 89

Рубрика: Управление техническими системами и технологическими процессами

Год: 2021

Библиография: Пономарев А.В. Применение теоретико-игровых методов и моделей при проектировании систем масштабных человеко-машинных вычислений // Управление большими системами. Выпуск 89. М.: ИПУ РАН, 2021. С.73-105. DOI: https://doi.org/10.25728/ubs.2021.89.3

Дата опубликования: 31.01.2021

Ключевые слова: крауд-вычисления, краудсорсинг, коллективный интеллект, человеко-машинные системы, теория игр, дизайн механизмов, аукционы

Аннотация: Системы, использующие элементы масштабных человеко-машинных вычислений (краудсорсинг, крауд-вычисления), получают в последнее время достаточно широкое распространение при решении целого ряда практических задач. Одной из основных проблем, связанных с применением человеко-машинных вычислений, является качество результатов, получаемых таким образом. Перспективным подходом к проектированию подобных систем является применение теоретико-игрового моделирования ситуации (участника системы и способа распределения вознаграждения), чтобы принятый способ распределения вознаграждения способствовал приложению участником максимальных усилий и, соответственно, достижению целей создателя системы. В статье представлены результаты обзора в области применения теоретико-игровых моделей для рационального проектирования систем, использующих масштабные человеко-машинные вычисления. В частности, на основе проведенного исследования выявлены допущения, используемые при теоретико-игровом моделировании таких систем, и основные классы моделей. Полученные результаты сгруппированы в соответствии с типологией систем масштабных человеко-машинных вычислений. Показано, какие допущения, цели моделирования и виды моделей характерны для каждого выделенного типа таких систем. Обзор может быть полезен как практикам, осуществляющим создание программных систем, включающих элементы масштабных человеко-машинных вычислений, так и исследователям, работающим в этой области.

Author(s): Ponomarev A.

Article title: Application of game-theoretic methods and models to the design of large-scale human-machine computing systems

Issue: 89

Year: 2021

Keywords: crowd computing, crowdsourcing, collective intelligence, human-machine systems, game theory, mechanism design, auction theory

Abstract: Systems using elements of large-scale human-machine information processing (crowdsourcing, crowd computing) have recently become popular in solving a number of practical problems. One of the main problems associated with the use of human-machine computing is the quality of the results obtained in this way. A promising approach to the design of such systems is the use of game-theoretic modeling of the situation (system participant and method of reward distribution), to ensure that the method of reward distribution contributes to the participant applying maximum efforts and, accordingly, achieving the goals of the system designer. The paper presents the results of a review in the field of application of game-theoretic models for the rational design of systems employing large-scale human-machine computing. In particular, assumptions used in game-theoretic modeling of such systems and the main classes of models are identified. The obtained results are grouped in accordance with the typology of large-scale human-machine computing systems; the paper shows what assumptions, modeling goals, and types of models are typical for each distinguished type of such systems. The review may be useful both to practitioners who are constructing software systems that include elements of large-scale human-machine computing, and to researchers working in this field.