Presentación realizada en UNITEC Tegucigalpa, sobre Teoría de Juegos (Game Theory) aplicada a las Ciencias de la Computación

1. +
Teoría de Juegos – Un
enfoque para las ciencias
de la computación
Egdares Futch H.
UNITEC - Tegucigalpa
Febrero 2015

2. +
Introducción

3. +
Obligatorio: ¿qué no es Teoría de
Juegos?

4. +
La Teoría de Juegos en los titulares
recientes

5. +
La Teoría de Juegos en los titulares
recientes

6. +
Pero, ¿es importante la Teoría de
Juegos?
En los últimos 8 años, se han dado tres
premios Nóbel a investigadores de la Teoría
de Juegos.
 La Lógica de la Destrucción Nuclear Asegurada
 Las circunstancias en las que los mercados libres
maximizan o no el beneficio público (Auction
Theory)
 La solución óptima al problema de búsqueda y
emparejamiento (Matching Theory)

7. +
Definición

8. +
¿Qué es Teoría de Juegos?
 La Teoría de Juegos es el estudio de las decisiones que se
toman entre múltiples agentes.
 Interacciones entre los participantes.
 Se escoge entre un conjunto de posibles estrategias.
 Los agentes sólamente están interesados en su propio bien
 Cada quien tiene su propia versión de lo que es bueno para él, y
podría incluso tener beneficio para los otros participantes.
 Estas estrategias se modelan generalmente por medio de una
función de utilidad para cada participante, ordenado en una
matriz de estrategias.

9. +
¿Qué es Teoría de Juegos?
 Originalmente, la Teoría de Juegos fue trabajada como una
colaboración entre el matemático John Von Neumann y el
economista Oskar Morgenstern en el libro “Theory of Games
and Economic Behavior” (disponible en línea).
 John Nash continuó la investigación al respecto, con un
enfoque primordialmente enfocado en la economía, por el cual
ganó el premio Nóbel.
 La TdJ ha sido usada con éxito en aplicaciones de biología,
ciencias políticas, psicología y sociología.
 Con el crecimiento del Internet, también se ha hecho relevante
en el ámbito de las Ciencias de la Computación.

10. +
Concepto fundamental: El equilibrio
de Nash
 Si el portero y jugador escogen (estrategia) el mismo lado, gana el
portero; si se equivoca, gana el tirador
 Estrategia que maximiza el resultado para ambos: elegir
aleatoriamente, pero de forma equilibrada

11. +
Aplicación principal en CS: Redes y
Comunicaciones
 Las redes de hoy (así como las futuras), son
operadas y construidas por miles de entidades
grandes y pequeñas (agentes autónomos) que
colaboran en transferir flujos de información.
 La naturaleza distribuida del Internet implica que
existirá siempre una falta de coordinación entre los
participantes.
 Todos los participantes en la red tratan de obtener el
máximo desempeño – agentes egoístas.

12. +
Otras aplicaciones en el ámbito de
CS
 Diseño de redes de comunicación para desempeño óptimo
ante agentes egoístas – Juegos de Stackelberg
 Juegos no cooperativos, definen la estrategia que un
líder/gobernante (gestor de red) impone sobre sus seguidores
(agentes egoístas) para minimizar latencia.
 Agentes Inteligentes (Intelligent Agents), robots autónomos.
 Aprendizaje de Máquina (Machine Learning).
 Flujo de tráfico vehicular.
 Diseño de redes de energía, medidores inteligentes.

13. +
Juegos que los agentes
juegan

14. +
El juego insignia: El Dilema del
Prisionero

15. +
El juego insignia: El Dilema del
Prisionero

16. +
Aplicación: Twitter hashtags

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Implementación: TCP Backoff

18. +
Aplicación: Piedra, papel o tijeras

19. +
Aplicación: Price Matching

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Aplicación: Juegos de Seguridad
Computacional
 Inoculación de sistemas contra virus – Teoría de Juegos Bizantina.
 Interesante: se ha demostrado que la presencia de jugadores bizantinos
en una red con posibilidad de sufrir infecciones con virus mejora la
seguridad de la misma.

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Otros juegos

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El Coronel Blotto
 Usada mucho en política, para crear distritos electorales

23. +
Las 100 esposas
 100 parejas, en un pueblo con reglas muy extrañas
 Un día, la Reina llega, y anuncia “Al menos un hombre de este pueblo ha
engañado a su esposa”
 ¿Qué sucede?

24. +
Conclusiones

25. +
Conclusiones
 La Teoría de Juegos se ha venido aplicando
principalmente en campos como la economía y
sociología, así como cooperación para lograr objetivos
restringidos.
 Trabajar con recursos limitados es algo que puede
explorarse para obtener modelos apropiados a nuestros
países, paralelo a la investigación a modelos de
procesamiento distribuido de escala masiva.
 Adicionalmentela interacción humana se está
materializando en redes sociales, a las cuales les puede
aplicar este tipo de análisis.

26. +
Otros recursos
 Curso en línea de Teoría de Juegos en Coursera
 Sitio Essentials of Game Theory www.gtessentials.org
 Esta presentación disponible en www.slideshare.net/efutch

27. +
¡Muchas gracias!
¿Preguntas?
Rainau
E-mail: efutch@gmail.com
Twitter: @efutch