DS0806 - Révolution numérique et mutations sociales

Communication et Information dans des Jeux dans des Réseaux – CIGNE

Communication et Information dans des Jeux dans des Réseaux

L'utilisation stratégique de la communication et de l’information dans des jeux dynamiques où les possibilités d’interaction, de communication ou d’information sont données par un réseau.

Utilisation stratégique de la communication et de l'information dans des jeux dynamiques dans des réseaux .

Ce projet de recherche vise à analyser l'utilisation stratégique de la communication et de l'information dans des jeux dynamiques où les possibilités d'interaction, de communication et d'information sont données par un réseau. Plus précisément, le premier objectif est d'étudier les interactions dynamiques avec des réseaux de communication. Un réseau de communication décrit les possibilités de communication entre agents: les agents peuvent envoyer (recevoir) des messages à (de) leurs voisins uniquement. Etant donné un réseau, quel type de communication stratégique observe-t-on à l'équilibre ? Quel est l'impact de la structure de réseau sur les paiements et le type de communication observé à l'équilibre ? A l'inverse, quelle structure de réseau émerge de la communication stratégique ? Est-il possible de construire des protocoles de communication ayant des propriétés souhaitables (e.g. «secrecy«, «reliability«, «security«) ? Que se passe-t-il si le réseau évolue de façon dynamique au cours du temps ? Si les joueurs construisent eux-mêmes le réseau ? Le deuxième objectif est l'étude des interactions dynamiques avec des réseaux d'information. Ici, l'information que les agents acquièrent dans des interactions dynamiques dépend de la structure de réseau: soit les agents acquièrent de l'information sur les voisins directs uniquement, soit ils ont la capacité d'observer des joueurs distants avec délai (ou bruit), ce délai dépendant du réseau. Quels sont les équilibres de ces jeux ? Comment la structure de réseau affecte-t-elle les paiements et les stratégies, en particulier en ce qui concerne l'utilisation stratégique de l'information ? Peut-on construire des procédures pour apprendre à mieux jouer dans ces jeux ? Que se passe-t-il si le réseau évolue de façon dynamique au cours du temps ? Si les joueurs construisent eux-mêmes le réseau ?

La première tâche consiste à étudier les interactions dynamiques avec des réseaux de communication. Nous caractérisons les équilibres dans des jeux avec des réseaux de communication exogènes, and nous construisons des protocoles de communication ayant des propriétés souhaitables, dans le but de générer de la corrélation par de la communication gratuite décentralisée. La deuxième tâche concerne l'étude les interactions dynamiques avec des réseaux d'information. Nous étudions d'abord des réseaux d'information exogènes en considérant l'apprentissage non-Bayésien dans des économies de réseau, ainsi que les jeux dynamiques où l'information à propos de joueurs distants est imparfaite et donnée par un délai dépendant du réseau. Ensuite, nous étudions les réseaux d'information endogènes avec un modèle de formation d'opinion et de lobbying.

Dans l’article Interactive Information Design, F. Koessler, M. Laclau et T. Tomala étudient un problème d’information design avec plusieurs émetteurs, qui ont des informations privées qui peuvent être indépendantes ou corrélées. Le modèle est étendu de façon dynamique dans un cadre particulier (jeux dits rectangulaires). L. Renou (avec M. Makris) étudie également un problème d’information design répété dans l’article Information Design in Multi-Stage Games. Dans l’article Unmediated Communication in Games with Complete Information: the 4-Player Case, M. Laclau et P. Vida montrent que tout équilibre corrélé d’un jeu fini à quatre joueurs avec information complète peut être implémenté comme équilibre parfait Bayésien d’un jeu étendu, dans lequel les joueurs peuvent communiquer gratuitement avant de jouer. Dans l’article Best-Response in Pure Public Good Games on Networks, M. Faure (et S. Bervoets) étudient la dynamique de meilleure-réponse dans des jeux publics en réseaux. M. Faure (avec S. Bervoets et M. Bravo) a également obtenu des premiers résultats dans l’article Learning and Convergence to Nash in Games with Continuous Action Spaces. X. Venel étudie avec A. Mandel les modèles d’opinion et de lobbying dans Dynamic Competition on Social Networks. Dans Games with incomplete information : the dependent case, M. Oliu-Barton (avec F. Gensbittel) établit une formule de récurrence pour construire des stratégies optimales dans les jeux répétés à somme nulle à information incomplète des deux côtés, dans le cas général (dit, dépéndant).

Un projet important concerne les jeux émetteur-récepteur dans des réseaux : un émetteur possède une information privée sur l’état du monde, et un récepteur, potentiellement éloigné à travers un réseau de communication, prend une décision qui affecte tout le réseau (et l’utilité de tous les agents, émetteur, récepteur et intermédiaires, dépendent de l’état du monde). La rationalité séquentielle est imposée. Le projet consiste à déterminer les réseaux qui permettent d’obtenir tous les équilibres en communication du jeu de Sender-Receiver sans intermédiaires.

1. M. Laclau and T. Tomala, Repeated Games with Public Deterministic Monitoring, Journal of Economic Theory (à paraître) : www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022053117300285 2. D. Condorelli, A. Galeotti, L. Renou, Bilateral Trading in Networks, The Review of Economic Studies (à paraître) : www.restud.com/paper/bilateral-trading-in-networks/ 3. J. Renault and X. Venel, Long-Term Values in Markov Decision Processes and Repeated Games, and a New Distance for Probability Spaces, Mathematics of Operations Research (à paraître) : pubsonline.informs.org/doi/abs/10.1287/moor.2016.0814 4. M. Oliu-Barton, The Splitting Game: Value and Optimal Strategies, Dynamic Games and Application (à paraître) : www.researchgate.net/publication/313817514_The_Splitting_Game_Value_and_Optimal_Strategies

L’importance sans cesse croissante des médias sociaux, Internet et mégadonnées, transforme radicalement le monde dans lequel nous sommes ; nous vivons dans un monde de plus en plus connecté avec accès, en un clic, à une vaste quantité d’informations et à de multiples canaux de communication (forums sociaux comme Facebook, blogs, commentaires sur certains sites Internet). Le but de ce projet de recherche est d’analyser les implications à long terme d’interactions fréquentes et répétées dans des économies de réseaux ou organisations dans lesquelles les possibilités de communication entre agents ainsi que l’information qu’ils acquièrent sont données par un réseau.

Certaines disciplines ont une longue tradition dans l’étude des réseaux, comme la physique, la biologie, ou la sociologie. Récemment, l’étude des réseaux de communication s’est largement développée en informatique. En économie, le sujet est plus récent, mais des avancées majeures ont été accomplies en ce qui concerne par exemple la formation stratégique des réseaux, les effets de pairs et les phénomènes d’influence, la confiance, le marchandage, les réseaux d’acheteurs-vendeurs, l’assurance informelle, la diffusion d’information, etc. Cependant, de nombreux aspects restent à comprendre, en particulier en ce qui concerne l’utilisation stratégique de la communication et de l’information dans des interactions répétées en réseaux. C’est l’objet principal de ce projet de recherche.

Une question centrale de la Théorie des Jeux est comment des joueurs possédant une information privée utilisent cette information de façon optimale. Afin de tirer avantage de son information privée, un joueur doit l’utiliser, et ainsi en révéler une partie. Cet échange est encore plus complexe si les joueurs ont l’opportunité de communiquer entre eux à propos de leur information. En effet, les joueurs peuvent avoir des incitations à falsifier ou fabriquer de l’information (en répandant de fausses rumeurs) afin de cacher leur information aux autres.

Information et communication sont deux concepts liés. Le rôle de la communication est de transmettre de l’information, et un réseau de communication modélise le flux d’information. Par exemple, à travers les forums publics, il est possible de transmettre de l’information à propos de ce que les autres ont fait par le passé à une large audience. Plus une personne est connectée, plus l’information est diffuse (cas par exemple d’un bloggeur culinaire évaluant un restaurant et ayant un grand nombre de « followers »). Aussi, dans les interactions répétées à information incomplète, où les joueurs ne connaissent pas parfaitement les préférences de leurs adversaires, ni les choix qui leur sont disponibles, la communication permet aux agents de transmettre de l’information privée et confidentielle.

Cependant, communication et information sont des concepts différents. D’un côté, la communication concerne la transmission et le partage d’informations parmi les joueurs, qui peuvent (stratégiquement) manipuler cette information. D’un autre côté, la structure d’information d’un jeu—qui peut être décrite par une structure de réseaux dans certaines situations—spécifie ce que les joueurs savent et observent : il s’agit d’informations non manipulables (par exemple, les joueurs peuvent connaître leurs propres préférences, ou observer les décisions de leurs adversaires).

Ce projet de recherche vise à analyser l’utilisation stratégique de la communication et de l’information dans des jeux dynamiques où les possibilités d’interaction, de communication ou d’information sont données par un réseau. Dans ce but, nous envisageons d’étudier séparément réseaux de communication et réseaux d’information. La raison est d’une part due à la distinction précédente entre ces deux concepts. D’autre part, nous souhaitons découpler les effets de chaque structure de réseau. Enfin, bien que les deux types réseaux apparaissent dans la vie réelle, ils peuvent néanmoins être différents.

Coordinateur du projet

Madame Marie Laclau (EESC HEC PARIS)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

ECOLE D´ ECONOMIE DE PARIS
HEC EESC HEC PARIS

Aide de l'ANR 135 199 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2015 - 48 Mois

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