プレイヤーが遅れて参加したときの公平なケーキカット


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公平なケーキカット問題に関する通常の声明では、人のプレーヤー全員が同時にシェアを獲得すると想定しています。ただし、多くの場合、プレーヤーは段階的に到着します。たとえば、ケーキをn人のプレーヤーに分割する場合がありますが、新しいプレーヤーが到着し、シェアを求めています。nn

通常、フェアケーキの分割には多くの労力が必要です(たとえば、プレーヤーの数が多い場合は、プレーヤーが多くのクエリに回答する必要があります)。

追加の労力を最小限に抑えて(つまり、ケーキを最初から再配布するよりも大幅に少ない労力で)、n + 1プレイヤーにケーキの新しい区分を作成するために、プレイヤー以上の既存のケーキ区分を使用することは可能ですか?nn+1


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最初の人のプレイヤーが食べ始めましたか?プレイヤーに複数のピースを与えるのは公平ですか、それとも全員がちょうど1つのピースを取得する必要がありますか?n
ラファエル

@Raphael、私は土地の公平な分割に特に興味があります。したがって、プレイヤーは文字通りシェアを食べ始めることができません(シェアを増やすことはできますが、今のところこの問題は無視しましょう)。各プレーヤーに正確に1つのピースを与えることが望ましいですが、新しい人が1人しか到着しない場合、これを公平に行うことは明らかに不可能です。多分私は尋ねるべきです、新しいプレーヤーが到着したらどうなるでしょう その場合、(少なくとも理論的には)最初のn人のプレーヤーの各シェアを2つの新しいシェアに分割することが可能です。いずれにせよ、どんなリファレンスでも大歓迎です。nn
Erel Segal-Halevi 2013

未使用の土地の場合、なぜすべてを再配布しないのですか?
ラファエル

2
あなたの目標が何であるかを明確にする必要があると思います。更新カットの数を最小限に抑えますか?新しいカットの全長を最小化しますか?古いプレーヤーにパーツを再割り当てすることはできますか?それとも唯一失うことができるのですか?
ラファエル

ああ、今、私はあなたが何を意味するのかを理解します。つまり、一部のプレーヤーがシェアを食べ始め、新しいプレーヤーが到着したということです。各プレーヤーがすでに食べたものを考慮して、リマインダーを公平に分割したいと考えています。これ自体は興味深い問題ですが、私の意図は異なっていました-私の最近の編集でこれが明らかになることを願っています。
Erel Segal-Halevi 2013

回答:


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私はあなたの質問に良い答えを提供することはできないと私は前に言います(できれば、あなたはそれから研究論文を得ることができると思います)が、私は問題を正式に定義し、どこにどこかを述べることで助けることができると思います困難のうそ。

背景。ケーキカットのモデルを明確に述べましょう。我々は、間隔に分割することを望むの間にn個の選手。各プレーヤーiには、ケーキのサブセットSに対する評価関数v iS があります。この関数は確率測度であると想定します。それは互いに素のために(非負及び添加剤であるA B [ 0 1 ]V IA B = V I[0,1]nivi(S)SA,B[0,1])と V I[ 0 1 ] = 1。この問題の解決策は、プレーヤーにクエリを実行し、間隔の一部を割り当てるプロトコルまたはアルゴリズムです。プレイヤーは誤った報告をしたり、クエリに答える可能性があることに注意してください。vi(AB)=vi(A)+vi(B)vi([0,1])=1

一部の論文には、より具体的な制限があります。たとえば、評価関数は連続的、区分的線形、または区分的定数です。

{S1,,Sn}

  • i(1/n)vi([0,1])i1/n
  • vi(Si)vi(Sj)j

羨望の自由は比例を意味することに注意してください。

数個にカットしたり、多項式の実行時間(または実際に計算可能性/構築可能性)のような「操作」プロパティもあります-選択の公理を使用してケーキのサブセットを選択したくない! )、 等々。


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第二に、ケーキ全体を全員から取り戻し、既知のアルゴリズムを使用してケーキを最初から再配布することで、常に問題を解決できます。したがって、問題は、これを行うためのややエレガントな方法があるかどうかだけです。これを定量化するための良い方法は、「再配布に最初から開始するよりも少ない時間または少ないカットが必要な場合、および/またはプレーヤーが現在のスライスのかなりの部分を保持できるようになるのはいつか」です。

  1. nn+1

n+1

  1. nn+1

1/n11/n2(n1)/n21/n3(n1)/nn1/n1(n1)/n2132


参照の1つは、Algorithmic Decision Theory 2011(pdf link)のWalsh、Online Cake Cuttingかもしれません。しかし、私は紙が私たちが事前に到着するエージェントの数を知っていると仮定し、彼らが去るとき(プロトコルの終了前)にプレーヤーに正確にピースを割り当てる必要があると仮定しているので、それは実際にはあなたの問題には当てはまりません。


nn+1n+1n


ここでは、一般的な問題(不均一な好み)がどのように役立つかわかりません。おっと?不変のプレーヤー(および合理的な形状)の問題を解決するのは簡単です。「効率的な」または「良い」という意味は、カット/割り当てとその変更に関する意味を修正する必要があると思います。
ラファエル

1
@Raphael-私が知る限り、一般的な問題の解決について質問します。(指定されている場合は、追加の構造を使用する必要があることに同意します。)
usul 2013

ありがとう、あなたの定義は私の意図を正確にとらえました。また、オンラインケーキカットに関する参考資料は、興味深く関連性があります。
Erel Segal-Halevi

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Crnπr2n(n+1)n+1

数値の計算は簡単です。最初の新しいプレーヤーのために、単に解決します

πr12=πr2n+1

彼のプロットの半径を取得します。第二に、解決

πr12=πr2n+2πr22πr12=πr2n+2

n+iri=rin+kk

n=6k=0,1,2,3

例 [ ソース ]

nn


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このメソッドによって再割り当てされた領域を、ケーキの新しいピース(つまりセクター)を挿入し、既存のすべてのピースを時計回りに移動(および縮小)することによって再割り当てされた領域と比較すると興味深いでしょう。移動によって影響を受けるパーティーの数(損失だけでなく)は、定数によってのみ異なります。また、リングはセクターほど効果的ではありませんが、1つの方法から別の方法に変更すると、最初の方法で割り当てられた領域を移動できなくなります。
frafl 2013

@frafl同意する。他のバリアントを回答で提示できますか?(あなたは正しい:方法を混合するための正当な理由はないようです。私にとってそれはケーキの問題によって動機付けられました:ケーキがすでにカットされていると仮定し、何をすべきか?)
ラファエル

n+1

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これは美しい幾何学的ソリューションですが、均一なケーキと均一なプレファレンスにのみ関連します。私は一般的なケーキカットの問題に言及しました:en.wikipedia.org/wiki/Fair_divisionは、ケーキが不均一である可能性があり、プレイヤーごとに異なる評価がケーキの異なる部分にある可能性があると想定しています。
Erel Segal-Halevi 2013
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