Totul e un joc: strategii și scenarii în spectru liber accesibil
Cristina PETCU, Mircea MECHE, Alex RĂDOI, Antonela TOMA, Mirela Mariana STĂNESCU
Accesul la spectrul de frecvențe radio a devenit o problemă din ce în ce mai abordată, astfel a apărut o soluție dinamică care implică coordonarea utilizatorilor pentru a utiliza un spectru comun.
În această lucrare, propunem recunoașterea spectrului partajat ca un joc repetat, cu strategii antifraudă și un sistem inteligent pentru a maximiza profitul grupului și a minimiza răspunsul comportamentului deviant. Prin utilizarea unei metode de pedeapsă, utilizatorul este obligat să colaboreze. Programul suplimentar pe care îl propunem are rolul de a deveni un consilier prietenos pentru utilizator, demonstrându-i cu statistici și calcule faptul că cel mai bun răspuns este întotdeauna cooperarea.
Lucrarea prezintă un sistem inteligent care va urmări numărul de jocuri jucate, modul în care utilizatorii aleg să joace și câștigurile și pierderile care apar. Având în vedere un joc repetat, recomandăm tehnici rezistente la înșelăciune pentru utilizatorii fără licență, care vor partaja accesul la spectru. Pedeapsa va fi impusă dacă un utilizator se abate de la cooperare, aspect care poate constitui stimulentul de care au nevoie pentru a colabora.
Lucrarea noastră propune două modalități de abordare a acestei probleme, cu soluții aferente pentru maximizarea lungimii de bandă disponibilă și optimizarea transmiterii unor cantități de informație în creștere vertiginoasă. Metodologia propusă în lucrarea noastră are la bază o ramură a matematicii aplicate, numită Teoria Jocurilor.
Prezentăm două strategii pentru a evita înșelăciunea: proiectarea mecanismelor și strategia bazată pe statistici. Astfel, utilizatorii vor fi obligați să coopereze onest. Cu toate acestea, sistemul menționat mai sus va fi, de asemenea, responsabil pentru trimiterea de mesaje private fiecărui utilizator care îi propune cel mai bun răspuns pe care ar trebui să-l dea conform istoricului său.
Partea introductivă a lucrării descrie bazele modelului matematic folosit pentru soluționarea problemei, prin prezentarea a două tipuri de scenarii, sau cum sunt ele mai bine numite, „jocuri”:
Programul nostru va ține minte toate jocurile care au avut deja loc și atunci când un participant se abate de la ruta sugerată, programul va ține cont și va realiza o statistică pentru a putea prezice rezultatul viitoarelor „jocuri”. Programul va anunța utilizatorul dacă noua alegere făcută este mai profitabilă decât ruta standard sugerată și, totodată, îi va spune și pentru cât timp această nouă rută aleasă este profitabilă. Dacă acesta decide să colaboreze cu ceilalți participanți, atunci programul îi va arăta o statistică ce îi va spune care sunt beneficiile în urma acestei colaborări.
În concluzie, Teoria Jocurilor este o ramură a matematicii care se ocupă de analiza strategiilor probabile într-o situație competitivă și unde acțiunile, dar și rezultatele legate de un participant individual, sunt strâns corelate de acţiunile şi rezultatele celorlalți participanți. Teoria Jocurilor este şi a fost aplicată în contextele strategiilor de războaie, afaceri, precum și în biologia evolutivă.
În contextul acestei lucrări, Teoria Jocurilor este aplicată la banda-spectru de frecvență disponibilă la momentul actual. Această bandă-spectru este o resursă limitată față de cantitatea de informație pe care noi dorim să o transmitem, deci este absolut necesar să găsim cele mai bune metode de maximizare și eficientizare a acestui spectru. Lucrarea noastră propune două soluții care ar putea ajuta la maximizarea utilizării eficiente a spectrului de frecvențe.
