认知无线电算法分析的博弈模型外文翻译.doc

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1、GAMEMODELSFORCOGNITIVERADIOALGORITHMANALYSIS认知无线电算法分析的博弈模型外文翻译-9-摘要博弈论用于分析相互影响的自适应和认知无线电是一种很有前途的方法。本文分析了认知循环的组成部分如何映入标准形式的博弈模型，以及标准的博弈论所要解决的四个重要问题，它们是稳定状态的存在，稳定状态的求解、收敛以及稳定状态的最优性。然后，本文描述了三种博弈模型，这有助于人们分析问题和用新的方法得出结论，博弈模型的使用促进了自适应和认知无线电的分析和发展。　　1绪论认知无线电通常作为一个实现动态分布式无线资源管理算法的平台。在设想的情景中，无线设备将对网络

2、状态的情况做出反应，并根据一些目标驱动算法改变他们的行为。然而，无线电适应也改变了网络状态，同时出现了一个互动的决策过程。在这个互动的决策过程中，设计分布式算法，以确定以下属性：稳定状态的存在性和特性，稳态效率，算法的收敛性。这些属性可以通过确立大量的仿真和现场测试，或者通过分析博弈论模型来确立。几位作者曾评论分析网络互动的决策过程方面的博弈论的适用性。博弈理论已被用于确立稳定状态的存在，描述的稳定状态，预测稳态效率，和确立收敛性。然而，这些结果在ad-hoc的基础上成立，因此它们的博弈理论分析的结果不容易扩展到与此不同的网络和算法中。所以，每次分析必须重新开始，大大延长了需要

3、确立新的结果的时间，减少分析与仿真方面提供许多的优势。为了不对每个新的网络和算法重复分析，本文提出了对认知无线电算法分析的博弈模型。采用基于模型的分析方法，可以更有效地得出博弈模型和博弈模型的识别标准的结论。本文列出几个特殊的博弈模型，尤其是潜在的博弈，超模博弈和重复博弈。这些模型涉及了稳定状态的存在性，特性，效率和收敛性的属性描述，并给出了模型的识别方法。作为这次讨论的一部分，本文确定并描述适用于这些模型更广泛的博弈论的概念，这些模型对确立分布式算法的适用性很重要。2认知无线电和博弈论-9-本节简要回顾认知无线电，博弈论和基于博弈论的认知无线电的应用方面的内容。2.1认知无线

4、电认知无线电具有对自己的能力、外界环境、计划的策略的自适应性，并能够认知得到新的波形，新的模型，新的决策方案。对认知无线电的操作的设想，常用图1所示的认知循环表示。在认知循环中，无线电通过直接观察或通过信令接收有关其操作环境（外界）的信息。然后评估此信息（定位），以确定其重要性。基于此评估，无线电决定了它的备用方案（计划），并选择替代的方案（决策），预测提高估值。假设一个波形的变化是很必要的，而后无线电通过调整其资源和执行适当的信令实施备用策略（执行）。这些变化反映了外界的认知无线电干扰轮廓。整个过程中，无线电使用这些观察和决策，以提高对无线电的操作（学习），通过建立新的模型状

5、态，产生新的备用策略，或创建新的估值。在很大程度上，认知无线电和自适应无线电之间的主要区别是认知无线电的学习能力。新状态学习判决原始状态外部环境执行制定计划观察环境自身定位图1认知循环然而认知无线电的实现需要大量的研究，本文特别关注的是在外部环境下决策的相互作用。每当一个认知无线电轻易改变其干扰轮廓时，网络中其他的认知无线电也可能会改变它们的干扰。这种互动式的决策问题是博弈论需要处理的问题。-9-2.2博弈论博弈论是一组用于分析交互决策过程的数学工具。博弈论的基本组成部分体现了博弈的概念。正常的形式下，一个博弈用公式＜；；{}＞来表示，它有以下三个主要组成部分：1.一组有限的参

6、与者（决策者）通常表示为。2.一个由所有参与者的策略集合组成的策略空间，用笛卡尔积表示。3.一个效用函数集合：，体现出决策者对可能的利益的偏好关系。而利益是由在博弈中决策者的特殊策略和所有其他的决策者的策略决定的。在博弈中，策略者被认为是在为它们的自身利益行事，也就是说，每个决策者以一种增加其效用函数返回的数量值的方式来选择行动。其他的博弈可能包括不同的元素，如提供给每个决策者的信息和通信机制。2.3博弈论的认知无线电中的应用如图1所示的认知循环，它可以很容易地看到认知（或自适应）无线电网络之间的相互作用是如何应用到博弈中的。网络中的每个节点都是一个博弈中的决策者，它完成了决策

7、步骤（决策者）的认知循环周期。各种备用策略作用于一个节点形成的节点动作集，从无线电的备用策略的笛卡尔积形成的操作空间。认知无线电的观察和定向的步骤结合起来，形成一个决策者的效用函数。观察步骤大致提供了决策者评估的效用函数的参数，而定向步骤决定了效用函数的估值。值得注意的是，我们忽略了认知周期的学习步骤。这不是疏忽，也不是一个博弈论的局限性的描述。然而，博弈模型的正常的形式适合于任何自适应无线电算法或不需要学习的任何自适应认知无线电中，这是不适合于学习的分析算法。在这种情况下，应该使用更先进的