Comunicación entre agentes en el marco de la teoría de juegos.

1. Comunicación.
Por: Iván Huerta Corona.
CINVESTAV Unidad Guadalajara.
Julio del 2015.

2. Comunicación.
Los agentes se comunican, está es una de las
características que definen a un sistema multi-agente.
La comunicación tiene una forma determinada
(sintaxis), para poder llevar cierto significado
(semántica) y ser influenciado por ciertas circunstancias
en la comunicación (pragmática).
Pragmática: es un subcampo de la lingüística, también estudiado
por la filosofía del lenguaje, la filosofía de la comunicación y la
psicolingüística o psicología del lenguaje, que se interesa por el modo
en que el contexto influye en la interpretación del significado.

3. Teorías de comunicación.
Nos basaremos en las dos teorías generales de
comunicación.
Las puramente informativas: los agentes simplemente se
informan mutuamente de hechos diferentes.
Las motivacionales: Son aquellas donde la
comunicación puede influir en el cambio de las
creencias de los agentes, dependiendo si las creencias
son lógicas o probabilísticas.

4. Teorías motivacionales.
Charla barata (cheap talk): describe una situación en la que
los agentes auto-motivados pueden participar en la
comunicación sin costo antes de actuar. En algunas
situaciones esta charla influye en el comportamiento futuro,
y en algunas no lo hace.
Juegos de señalización: un agente puede tomar acciones en
virtud de los incentivos, le comunican al otro agente algo
nuevo.
La teoría de los actos de la charla (speech-act theory): se basa
en la filosofía y la lingüística, se aplica en situaciones
puramente cooperativas.

5. Palabrería barata
Existen mensajes que pueden ser perfectamente
creíbles y ofrecer información significativa a pesar de
no tener efecto (directo) sobre las funciones de pago. A
estos mensajes se los conoce como “parloteo” o “cheap
– talk”. Un uso típico de estos mensajes se da en los
juegos de coordinación, donde todos los jugadores
están interesados en alcanzar ciertos perfiles de
estrategias, pero al existir varios de estos perfiles se hace
difícil tomar decisiones individuales que lleven
conjuntamente a alguno de ellos.

6. Palabrería barata.
Recordemos que el juego tiene un único equilibrio en
estrategias dominantes, el perfil de estrategia (D, C).
Supongamos ahora que a los prisioneros se les permite
comunicarse antes de jugar; ¿cambiará esto el resultado
final del partido?

7. Palabrería barata.
Intuitivamente, la respuesta es no.
Independientemente de la acción del otro agente, la
mejor acción del agente todavía es D.

8. Palabrería barata.
Aquí, si el jugador de la fila declara "Jugaré U" antes de
jugar el juego.
Auto revelación.

9. Juegos de señalización.
Un juego de señalización es un juego dinámico y bayesiano con
dos jugadores, el emisor (S) y el receptor (R).
El remitente tiene un cierto tipo, t, que viene dado por la
naturaleza. El remitente observa su propio tipo, mientras que el
receptor no conoce el tipo del remitente.
Con base en el conocimiento de su propio tipo, el remitente
decide enviar un mensaje de un conjunto de mensajes posibles M
= {m1, m2, m3,..., mj}.
El receptor observa el mensaje pero no el tipo de remitente. A
continuación, el receptor elige una acción de un conjunto de
acciones factibles A = {a1, a2, a3,...., ak}. Los dos jugadores recibirán
recompensas dependiendo del tipo del remitente, el mensaje
elegido por el remitente y la acción elegida por el receptor.‪

10. Juegos de señalización.
En otras palabras, un juego de señalización es un juego
en forma extensiva en la que el jugador 2 tiene
información incompleta.
La idea detrás es la siguiente: quién desea diferenciarse
de los demás está dispuesto a incurrir en un costo que
para los demás no es rentable imitar; de esta forma la
contraparte puede diferenciarlo y entregarle un
contrato que beneficia a ambos.

11. Juegos de señalización.
Sea un agente que debe efectuar una cierta tarea, que puede ser
fácil o complicada, y es el único que sabe bien de que se trata. En
tales condiciones, el principal debe proponer al agente un
contrato, el cual tiene en cuenta la naturaleza de la tarea a efectuar
sí el principal no ofrece suficiente y la tarea es difícil el agente
rechazará el contrato; si propone mucho y es fácil, las utilidades
del principal se reducen. Sabiendo tal cosa, el agente evita enviar
una señal clara del género “acepto ser mal remunerado si la tarea
es fácil, mejor pagado en caso contrario”.
Incluso, si la tarea es fácil, puede rechazar una remuneración baja
sembrando la duda sobre el nivel de dificultad del trabajo a
efectuar. En consecuencia, frente a un rechazo el principal debe
decir si éste proviene de la dificultad efectiva de la tarea o de una
tentativa de “bluff” o “caña” por parte del agente.

12. Juegos de señalización.
Para tomar su decisión debe tener en cuenta probabilidades de que:
La tarea sea mas o menos difícil
El agente envíe una “señal” que no corresponda a la dificultad real de
la tarea para “despistar”.
Estas probabilidades traducen las creencias del principal sobre el
“estado de la naturaleza” y el comportamiento del agente; tales
probabilidades le sirven para calcular su esperanza de ganancia en
cada uno de los contratos posibles y, por tanto, le permite determinar
el contrato óptimo. Este contrato es de equilibrio si maximiza
igualmente la esperanza de ganancia del agente, también fundado en
sus creencias.

13. Juegos de señalización.
Recordemos que el jugador 1 sabe qué juego se está
jugando, y elegirá su mensaje primero (U o D), y luego el
jugador 2, que no sabe qué juego se está jugando, elegirá su
acción (L o R).
¿Qué debe hacer el jugador 1?

14. Juegos de señalización.
Si el jugador 2 juega en de esta manera, podemos calcular el pago esperado
para el jugador 1 como:

15. Juegos de señalización.
Si el jugador 1 elige siempre D, independientemente de
qué juego está jugando, entonces su recompensa es
independiente de la acción del jugador 2.
Así el pago para el jugador 1 suponiendo que el
jugador 2 juega L con probabilidad p y R con
probabilidad (1 - p):

16. Juegos de señalización.
Por lo tanto, el jugador 1 tiene una rentabilidad más
alta esperada si elige siempre el mensaje D.
Aunque el jugador 1 tiene información privilegiada, no
siempre puede ser a su favor para explotarla. Esto es
porque al explotar la ventaja, él está diciendo
efectivamente el jugador 2 qué juego se está jugando y
perdiendo así su ventaja. Por lo tanto, en algunos casos
el jugador 1 puede recibir un pago mayor al ignorar su
información.

17. Speech-act theory
La comunicación humana es tan rica e imprecisa, como
el lenguaje natural, el tono, el afecto. Las motivaciones
humanas son igualmente complejas.

18. Los actos del habla.
La teoría de los actos de habla, de el filósofo JL Austin, encarna la
idea de que algunas de las comunicaciones pueden ser vistas como
acciones, destinadas a alcanzar una meta.
El acto locucionario, es la emisión de una señal que lleva un cierto
significado, la información puede ser verdadera o falsa.
Ilucución, es la invocación de una fuerza convencional en el
receptor a través de los enunciados. (advertencia). “hacer algo al
decir algo”
Perlocución, si el ilocución captura la intención del hablante, el
acto perlocutivo está provocando un efecto en el oyente, como
resultado de un enunciado. “hacer algo por decir algo”

19. Los actos del habla.
Locución: es el acto que realizamos al decir algo. El enunciado en sí es
una locución.
Ejemplo: Sheldon llega a la sala de cine al saber que Amy esta en ese lugar con
Stuart y le dice que no le agrada que este con el ahí.
Ilocución: es la intención contenida en el enunciado; ésta actúa como una
fuerza sobre el receptor, también llamada fuerza ilocutoria, que producirá un
efecto en él.
Ejemplo: Amy le dice que puede hacer lo que quiera porque no tiene cierto
compromiso con el, el le propone retomar la relación que tenían, ella acepta.
Perlocución: es el efecto que el enunciado produce en el receptor, la reacción
o consecuencia de lo que se ha dicho.
Ejemplo: Cuando Sheldon cumplió su objetivo, decidió dejarlos solos en su "cita"
e irse. Y le da un dólar a Stuart para que se compre algunos Sour Patch Kids, que
son unos dulces en gomitas con forma de muñequitos sonrientes, como para
consolarse por lo que pasó en el cine.

20. Reglas de comunicación.
Principio de cooperación:
Se entiende como principio de cooperación un supuesto
pragmático muy general de intercambio
comunicativo, por el que se espera un determinado
comportamiento en los interlocutores, como
consecuencia de un acuerdo previo, de colaboración en
la tarea de comunicarse. Puede definirse, por tanto,
como un principio general que guía a los interlocutores
en la conversación.

21. Reglas de comunicación.
Es también el caso de que los seres humanos en
general, siguen algunas reglas básicas cuando
conversan, que presumiblemente les ayudan a lograr la
meta compartida más grande del Principio
Cooperativo. Estas reglas han llegado a ser conocido
como las máximas de Grice. Las cuatro máximas de
Grice son cantidad, cualidad, relación y forma.

22. Cantidad.
La regla de la cantidad afirma que los seres humanos
ofrecen a los oyentes la cantidad exacta de información
requerida en la conversación actual.

23. Calidad.
La regla de los estados de calidad establece que los seres
humanos por lo general sólo dicen cosas que realmente
creen.
Más específicamente, los seres humanos no dicen cosas
que saben que son falsas, y no dicen las cosas para las
cuales carecen de evidencia adecuada.

24. Relación.
La regla de la relación indica que los seres humanos
tienden a decir cosas que son relevantes para la
conversación actual.

25. Manera.
Por último, la regla de manera afirma que los seres
humanos en general, dicen las cosas de una manera
que es breve y claro.
"En general, los seres humanos tienden a evitar la
oscuridad, la ambigüedad, la prolijidad y la
desorganización”.

26. Referencias
MULTIAGENT SYSTEMS, Algorithmic, Game-
Theoretic, and Logical Foundations, Yoav Shoham
Stanford University, Kevin Leyton-Brown University
of British Columbia.