inf5104 - Fundamentals of Game Theory in Energy Systems (Vollständige Modulbeschreibung)

Nützlichle Vorkenntnisse: Grundlagen der Optimierung

Nach erfolgreichem Abschluss der Veranstaltung sollen die Studierenden wesentliche Grundlagenkonzepte der Spieltheorie verstehen, und die Relevanz dieser Konzepte für die Anwendung in der energieinformatischen Forschung verstanden haben.
Fachkompetenzen
Die Studierenden:

• sind in der Lage, spieltheoretische Arbeiten im Anwendungsbereich der Energiesysteme nachzuvollziehen, und so den aktuellen Stand der Forschung in diesem Bereich reflektieren zu können.

Methodenkompetenzen
Die Studierenden:

• können Spiele klassifizieren und formalisieren, sowie für die vorgestellten Spielarten Lösungskonzepte anwenden. Anwendungsbeispiele können auf Spieltypen hin untersucht werden und die erforderlichen Vereinfachungen bewertet werden.

Sozialkompetenzen
Die Studierenden:

• erarbeiten in Kleingruppen Lösungen zu gegebenen Problemen
• diskutieren die eigenen Lösungen mit anderen
• reflektieren die Lösungen der Mitstudierenden in konstruktiver Weise

Selbstkompetenzen
Die Studierenden:

stellen Bezüge zwischen Alltagssituationen und deren spieltheoretischen Betrachtungen her

In diesem Modul werden theoretische Konzepte aus der Spieltheorie aufbereitet und in Ihren Bezügen zur Anwendung in cyber-physischen Energiesystemen (CPES) dargelegt.  
Dabei werden durchgängig anhand einfach nachvollziehbarer Beispiele fundamentale Konzepte vermittelt. Im einzelnen sind dies:

• Spieltheorie und Entscheidungstheorie
• Interdependenzen
• Kooperative und nicht-kooperative Systemtheorie
• Utility, diskrete und stetige Strategien, dominante Strategien
• Axiome der Spieltheorie
• Lösungskonzepte, u.a. iterierte Elimination, Rückwärtsinduktion
• Mehrstufige und wiederholte Spiel
• Teilspielperfektheit
• Diskontfaktor
• Mechanism Design, Märkte und Auktionen

In CPES-Anwendungsbeispielen werden Bezüge zum zur verteilten künstlichen Intelligenz und Multi- Agentensystemen, zum Strategielernen und zum Agieren an Märkten in Energieanwendungen hergestellt.

• Dario Bauso: Game Theory with Engineering Applications. Society for Indstrial and Applied Mathematics, Philadelphia, 2016
• Shoham, Leyton-Brown: Multiagent systems. Cambridge University Press, 2010. http://www.masfoundations.org
• Fudenberg, Tirole: Game Theory. MIT Press, 1991

Im Anschluss an die Veranstaltungszeit.

Klausur