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O Papel dos Pagamentos em Agentes de Aprendizado Automatizado

Pagamentos entre os agentes podem influenciar os resultados dos leilões e a cooperação entre os jogadores.

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Índice

Nos últimos anos, Agentes de Aprendizado automatizado se tornaram importantes em várias plataformas online, especialmente em mercados como Leilões online. Esses agentes são projetados para aprender com suas interações e tomar decisões que maximizam os benefícios de seus usuários. Considerando como esses agentes operam, este artigo explora a ideia de permitir que eles façam Pagamentos entre si durante seus processos de aprendizado. Especificamente, o foco está nos efeitos que transferências de dinheiro podem ter nas escolhas que esses agentes fazem, como isso impacta os jogos que eles jogam e o que isso significa para o bem-estar geral de todos os participantes envolvidos.

Agentes de Aprendizado em Ambientes de Leilão

Agentes automatizados estão comuns em leilões, onde eles rapidamente fazem lances em nome de seus usuários. Por exemplo, empresas como Google e Microsoft usam sistemas de leilão para vender espaço publicitário online. Nessas situações, vários agentes competem ajustando seus lances com base no comportamento de outros participantes.

Um ponto crucial é que os jogadores, ou usuários desses agentes, dão instruções de alto nível sobre seus objetivos e limites. Os agentes interagem em muitas rodadas, que podem ser milhares em um curto período. Eles utilizam algoritmos de aprendizado para tentar maximizar retornos ao longo do tempo.

O artigo examina como esses agentes poderiam se beneficiar ao poder fazer pagamentos uns aos outros. Essa prática poderia potencialmente mudar a forma como eles aprendem e decidem, levando a um resultado melhor para os usuários.

O Conceito de Pagamentos no Aprendizado

O conceito de permitir que agentes façam pagamentos entre si levanta várias questões. Algumas das principais perguntas incluem:

  1. Quando os jogadores querem que seus agentes façam pagamentos?
  2. Como esses pagamentos mudam a forma como os agentes aprendem?
  3. Quais são os efeitos a longo prazo desses pagamentos nas utilidades dos jogadores e no bem-estar geral do sistema?

Historicamente, em muitos jogos, agentes que não cooperam podem acabar fazendo escolhas que resultam em resultados piores para eles mesmos em comparação com o que poderia ser alcançado juntos. Essa situação despertou interesse em criar mecanismos que podem levar a resultados melhores.

Montando o Modelo

Para entender como isso funciona, vamos delinear um modelo. O modelo consiste em uma série de jogos, onde cada jogador tem um agente que joga em seu nome. Os agentes não apenas escolhem ações, mas também podem fazer pagamentos com base nos resultados de suas ações.

Cada jogador decide uma política de pagamento, que determina quanto cada agente vai transferir para os outros ao longo do jogo. Essas políticas guiam os agentes na decisão de suas ações, mantendo os pagamentos em mente.

Exemplo: O Dilema do Prisioneiro

Um exemplo clássico que ilustra a necessidade de Cooperação é o Dilema do Prisioneiro. Na versão padrão desse jogo, os jogadores muitas vezes escolhem se trair, mesmo que obtivessem um resultado melhor se trabalhassem juntos. Esse resultado ocorre devido à forma como as estratégias são configuradas, e a dinâmica do jogo muitas vezes leva a resultados não cooperativos.

Vamos considerar uma variação desse jogo. Nesta nova versão, se um jogador coopera, ele paga ao outro uma quantia pequena, mas não paga nada se o outro jogador o trair. Com essa nova dinâmica, a situação muda. Ao remover a tentação de trair, os jogadores podem se mover em direção a um resultado mais cooperativo.

Nesse caso, quando os jogadores usam essa estratégia de pagamento, observamos que eles podem alcançar um equilíbrio onde ambos se beneficiam mais do que se estivessem competindo um contra o outro. Essa situação demonstra que até mesmo políticas de pagamento simples podem levar a melhorias significativas nos resultados.

Pagamentos em Leilões

O papel dos pagamentos se torna ainda mais significativo em configurações de leilão. Nesses ambientes, podemos analisar como permitir que agentes transfiram dinheiro pode afetar os resultados gerais do leilão.

Leilões de Segundo Preço

Leilões de segundo preço são projetados onde o maior licitante vence, mas paga o segundo maior lance. Esses leilões são considerados bons para os licitantes porque incentivam lances honestos. No entanto, com a introdução de pagamentos, vemos que os agentes podem começar a coludir para reduzir a receita do leiloeiro.

Quando os agentes fazem pagamentos para influenciar outros lances, eles podem mudar significativamente o resultado. Por exemplo, se um licitante de alto valor paga licitantes de baixo valor uma certa quantia para licitar zero, ele pode garantir o item do leilão a um preço mais baixo. Isso resulta em um alto retorno para o licitante de alto valor, enquanto o leiloeiro acaba com uma receita mínima.

Leilões de Primeiro Preço

Nos leilões de primeiro preço, os licitantes pagam exatamente o que licitam. Ao contrário dos leilões de segundo preço, esses podem ser mais complexos, já que os licitantes precisam pensar em quão alto devem licitar para vencer enquanto ainda mantêm um bom retorno.

Aqui, os pagamentos também podem levar à colusão entre os licitantes. Se um jogador de alto valor faz pagamentos para incentivar um jogador de baixo valor a licitar menos, ele pode manipular o resultado para garantir um melhor negócio para si mesmo. Novamente, isso mostra como os pagamentos podem mudar os incentivos entre os agentes de aprendizado.

Implicações para o Bem-Estar

A introdução de pagamentos tem implicações de longo alcance para as utilidades dos jogadores e o bem-estar geral do ambiente do leilão.

Efeitos Positivos

Quando os jogadores permitem que seus agentes façam pagamentos, eles geralmente desbloqueiam melhores resultados para todos os envolvidos. As estratégias cooperativas que surgem dessa interação podem levar a benefícios gerais maiores. Essa dinâmica beneficia aqueles que utilizam pagamentos de forma estratégica, levando a retornos médios mais altos do que os modelos de leilão tradicionais.

Efeitos Negativos

No entanto, também existem preocupações. Ao focar em resultados imediatos através de pagamentos, os agentes podem perder de vista estratégias a longo prazo que poderiam ser mais benéficas. Além disso, se todos os jogadores mudarem para um comportamento de colusão, o leiloeiro pode sofrer com a queda acentuada de sua receita. Isso cria um equilíbrio delicado entre ganhos imediatos para os jogadores e a sustentabilidade do sistema de leilão como um todo.

Considerações Futuras

À medida que agentes de aprendizado automatizado se tornam mais proeminentes em vários mercados online, entender o papel dos pagamentos em suas interações será crucial.

  1. Desenhar Leilões Melhores: Há uma necessidade de criar sistemas de leilão que considerem a possibilidade de pagamentos entre agentes. O design de mecanismo precisa levar em conta a potencial colusão e o impacto na receita.
  2. Regulamentar o Comportamento dos Agentes: Pode ser necessária uma regulamentação para evitar que agentes automatizados explorem sistemas de pagamento em detrimento do mercado como um todo.
  3. Direções de Pesquisa: Estudos futuros devem investigar como diferentes estruturas de pagamento impactam várias dinâmicas de jogo e o que isso significa para participantes e leiloeiros.

Conclusão

A integração de pagamentos dentro de agentes de aprendizado automatizado abre novas avenidas para melhorar os resultados em ambientes competitivos, como leilões online. Ao permitir que agentes incentivem uns aos outros por meio de transferências monetárias, os jogadores podem aprimorar suas estratégias, levando a um desempenho geral melhor.

No entanto, esses benefícios estão associados a desafios, especialmente em relação à receita do leiloeiro e ao potencial de comportamento colusivo. À medida que o cenário continua a evoluir com tecnologias avançadas de IA, será essencial entender e abraçar essas dinâmicas para projetar melhores sistemas que beneficiem todos os envolvidos.

Com o aumento do uso de agentes autônomos, também aumenta a importância de reconhecer as interações e incentivos criados pelas possibilidades de pagamento. Abordar esses desafios exigirá pesquisa contínua e um design cuidadoso, moldando, em última análise, o futuro dos mercados automatizados.

Fonte original

Título: Paying to Do Better: Games with Payments between Learning Agents

Resumo: In repeated games, such as auctions, players typically use learning algorithms to choose their actions. The use of such autonomous learning agents has become widespread on online platforms. In this paper, we explore the impact of players incorporating monetary transfers into their agents' algorithms, aiming to incentivize behavior in their favor. Our focus is on understanding when players have incentives to make use of monetary transfers, how these payments affect learning dynamics, and what the implications are for welfare and its distribution among the players. We propose a simple game-theoretic model to capture such scenarios. Our results on general games show that in a broad class of games, players benefit from letting their learning agents make payments to other learners during the game dynamics, and that in many cases, this kind of behavior improves welfare for all players. Our results on first- and second-price auctions show that in equilibria of the ``payment policy game,'' the agents' dynamics can reach strong collusive outcomes with low revenue for the auctioneer. These results highlight a challenge for mechanism design in systems where automated learning agents can benefit from interacting with their peers outside the boundaries of the mechanism.

Autores: Yoav Kolumbus, Joe Halpern, Éva Tardos

Última atualização: 2024-05-31 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2405.20880

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.20880

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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