Как в любой Камасутре, первая глава называется : введение
Прошу прощения за машинный перевод....
Введение
Теория игр стала одной из общепринятых теоретических основ для моделирования важных процессов принятия решений во многих аспектах нашей жизни. Известные примеры можно найти в экономике, социальных науках, финансах, управлении проектами, информатике, гражданственности и эпидемиологии (см. [1–5] и ссылки на них). Со времен основополагающих работ Джона Фон Неймана, Джона Нэша и других [6–8] стало общепризнанным, что в контексте сложных взаимодействий (игр) между двумя или более сторонами (игроками) существует оптимальная стратегия, которая может привести к предсказуемому результату (выигрышу). На практике этот результат часто может быть количественным и поддаваться арифметическим операциям (стоимость, количество зараженных людей, количество привитых людей и т.д.), но часто он может быть качественным по своей природе (таким как уровень готовности, состояние здоровья и т.д.). Применение теории игр и связанных с ней математических подходов в последнее время привлекает все больше внимания в оборонной сфере. Это обусловлено двумя факторами. Во-первых, теория игр предоставляет естественный аппарат для быстрого перевода высокоуровневых политических решений в оптимальную стратегию, сформулировав ее в количественных терминах, таких как выигрыш, стоимость, прибыль или убыток, риск и т.д. Это создает единую платформу для поддержки принятия решений в обороне. Во-вторых, она предоставляет строгий математический аппарат для оценки и оптимизации многочисленных сценариев в соответствии с заранее определенными критериями. Эта быстрая оценка часто становится критическим фактором успеха в операционном контексте обороны, приводя к превосходству в принятии решений под давлением необходимости принятия немедленного решения. Это также становится критическим шагом в разработке и развертывании различных возможностей искусственного интеллекта (ИИ) в оборонных операциях. Применение теории игр в обороне имеет устойчивую и разнообразную историю, начиная от проектирования систем в реальном времени для военных применений (например, применяемых при перехвате ракет) до поддержки стратегических решений по крупным оборонным инвестициям и закупкам. Существует обширная литература по конкретным теоретическим методам и инструментам и их оборонным применениям. Мы считаем, что обзор этой литературы представляет интерес для сообщества, занимающегося операционным анализом и принятием решений на основе данных. Это основная мотивация представленного исследования. Теория игр [9,10] может значительно улучшить военные стратегии и процесс принятия решений, предоставляя целостный и количественный анализ ситуаций [11]. Для военных важно потенциальные сценарии, поддающиеся анализу на основе теории игр, значительно повышает возможности командиров, использующих этот подход. Из-за своего потенциала исследования в области теории игр сейчас активно развиваются, и в литературе по этой военной исследовательской нише начинают появляться первые открытые работы.
Этот обзор нацелен на помощь исследователям в использовании знаний в области теории игр для разработки более умных и безопасных систем принятия решений для военных и политических руководителей. Учитывая, что для многих направлений состояние исследований все еще находится в начальной фазе, мы делаем это, устанавливая связи между существующими военными знаниями и зарождающимися возможностями, которые предлагает теория игр, чтобы она могла стать более широко понятным и рассматриваемым аппаратом в системах военного управления.
На сколько нам известно, такой работы охватывающей различные применения теории игр в разнообразных военных доменах, пока не было. Кроме того, многомерная классификация типов игр, используемых в различных контекстах, предоставит исследователям представления о новых способах применения теории игр к смежным проблемам. Наконец, мы выявляем пробелы в литературе, которые, как мы надеемся, станут основой для дальнейших исследований и разработки новых подходов на основе теории игр к оборонным проблемам. Хотя объем литературы по теории игр в военной сфере не чрезмерно обширен, он охватывает заметную часть различных форм взаимодействия и боя.
Эти работы охватывают прошлые, настоящие и будущие сценарии: от прогностических стратегий в потенциально враждебных ситуациях до аналитических оценок взгляда на военные противостояния тысячелетиями назад. Теория игр продемонстрировала способность быть полезной в любом таком военном сценарии. Однако быстрый технологический прогресс привел к постоянно изменяющимся способам военного взаимодействия, каждый из которых приводит к своим сложным задачам. Основные области, которые были рассмотрены, это системы отслеживания (во всех доменах), воздушный бой, наземный бой, вопросы национальной безопасности, кибервойна и космические системы. Заметно, что применения теории игр к задачам морской войны было немного, и исследование будущих исследований в таких областях будет обсуждаться позже в обзоре.
В каждой из этих областей есть множество возможностей для новых и инновационных систем: агенты, оружие, структуры управления — и каждая из них может быть обогащена анализом на основе теории игр. Несмотря на то что трактаты Хейвуда и Тунхольма по теории игр, используемой в военном принятии решений, охватывают несколько различных типов игр [12,13], нам кажется, что нет работы, которая рассматривает использование теории игр в военных вопросах в каждом из соответствующих перечисленных областей в новом контексте военных систем управления, построенных на высокопроизводительных вычислениях и сложных алгоритмах. Мы стремимся представить литературу таким образом, чтобы она рассматривала все функции теории игр в системах военного управления в каждом ключевом домене. Этот обзор рассмотрел подробно всего 29 работ после тщательного отбора. Он подчеркивает объем и полезность каждой анализированной работы, представляя ее с точки зрения основных концепций теории игр: игроки, типы игр, стратегии и ключевые параметры их функций выплат. Он будет служить как аннотированная библиография, так и основой для понимания и планирования дальнейших исследований в этой области. Он также изложит основные принципы, которые рассматриваются игроками в каждом сценарии военного принятия решений, а также то, как они влияют на принимаемые решения военным персоналом и системами, либо конкурируя с враждебными игроками, либо сотрудничая с дружественными игроками. Это сделает возможным рассмотрение большинства военных сценариев как игр и может предоставить, по крайней мере, интересную новую перспективу на знакомые военные ситуации. 29 рассмотренных здесь работ были отобраны из Сцопус и Гоогле Счолар командой экспертов с соответствующим опытом из обороны, академической среды и промышленности, которые могут предложить разнообразные точки зрения и которые определили наиболее актуальные работы на основе разнообразного опыта.
Рассматривались только работы, написанные на английском языке. Хотя исчерпывающий поиск не проводился, работы, насколько нам известно, охватывают значительный и представительный раздел исследовательской ниши, о которой идет речь здесь, и достаточно демонстрируют тренды, общие темы и пробелы в литературе в этой нише. Следовательно, можно с уверенностью ожидать, что представленный анализ обеспечит строгое сравнение между анализируемыми работами и подчеркнет сильные и слабые стороны каждой из них, а также общие плюсы и минусы использования теории игр для моделирования принятия решений в военных контекстах. Остальная часть статьи структурирована следующим образом.
Раздел 2 будет обсуждать основные принципы обороны, которые раскрываются в работах, которые мы рассматриваем, а также вводят базовые понятия теории игр. Раздел 3 исследует и анализирует литературу и суммирует результаты и ассоциации в каждой из работ. Раздел 4 разрабатывает нашу многомерную классификацию литературы на основе наблюдений, сделанных в предыдущем разделе, и также представляет ссылки, связанные с рассмотренными работами. Раздел 5 определяет пробелы в литературе и на этой основе выделяет возможности для будущих исследований в этой нише, особенно в областях оборонных исследований, которые могут извлечь пользу из применения теории игр, где теория игр пока не часто применялась. Раздел 6 предоставляет подробное обсуждение полезности выводов и представленного обзора в целом. Наконец, раздел 7 суммирует наши выводы и классификации и предоставляет общие выводы.
