Algoritmikus játékelmélet

Algorithmic Game Theory
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Algoritmikus játékelmélet
Algorithmic Game Theory
Tantárgykód BMEVISZAC01
Tantárgyjelleg
Képzési szint
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 2 2 0
jelleg (kapcsolt/önálló) kapcsolt
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 5
Tantárgyfelelős
Fleiner Tamás
beosztás: egyetemi tanár
elérhetőség: fleiner@cs.bme.hu
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Számítástudományi és Információelméleti Tanszék
Kar Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Tantárgy weboldala www.cs.bme.hu/alje
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram
  1. 1. Kombinatorikus játékok definíciója, éles játék, betli játék, játék magja. Nyerő stratégia létezése, stratégialopás. Játékok összege, nim játék, Grundy-számok, Sprague-Grundy-tétel. Pozíciós játékok, Erdős-Selfridge-tétel. 

  1. 2. Stratégiai játékok, normál forma, kifizetés mátrix, stratégia, játékosok racionalitása. Nevezetes stratégia játékok: fogolydilemma, nemek harca, gyáva nyúl, azonos érmék. Domináns stratégiák, iterált eliminálás, tiszta- és kevert Nash-egyensúly. Neumann tétele kétszemélyes 0-összegű játékokra. 

  1. 3. Közlekedési játékok, Braess-paradoxon. Az anarchia ára az atomos és a nem atomos modellben.  Mechanizmustervezési problémák  

  1. 4. Folytonos osztozkodási játékok, arányos és irígységmentes eljárások: Fink módszere, a Dubins-Spanier-féle mozgó késes és az Even-Paz eljárás, Simmons és Su tétele, Selfridge és Conway algortimusa. Irígységmentes lakbérelosztás. 

  1. 5. Elosztási probléma, elosztási szabályok tulajdonságai, nevezetes elosztási eljárások: arányos, egyenletes nyereség, egyenletes veszteség, talmudi szabály. 

  1. 6. Szavazási mechanizmusok, többségi szavazás taktikai manipulálhatósága, Borda-pontozás, Condorcet-győztes, Arrow tétele és a Gibbard-Satterthwaite-tétel. 

  1. 7. Árverési mechanizmusok: legmagasabb áras és Vickrey-árverés, igazmondásra ösztönző (taktikázásbiztos) tulajdonság, VCG-mechanizmus, fordított, angol, és hátizsák árverés. 

  1. 8. Újraosztási feladatok, a felső körcsere (TTC) eljárás, a kapott megoldás tulajdonságai, Pareto-optimális megoldás keresése. 

  1. 9. Kifizetéses kooperatív játékok, mag, kernel, Shapley-érték, nukleólusz, a Shapley-Shubik és a Banzhaf-féle hatalmi indexek. 

A gyakorlatokon az előadáson elhangzott elméletet felhasználó feladatokat oldunk meg, erősen ösztönözve a hallgatók aktív részvételét akár egyéni, akár csoportos munkában. 
 
A kurzus célja, hogy a hallgatók megismerkedjenek néhány olyan játékelméleti fogalommal és ezekhez kapcsolódó algoritmussal, amit nem csupán a mérnöki munka során lehet közvetlenül felhasználni, de mindezen ismeretekből olyan szemléletmód is fakad, ami bizonyos mérnöki problémák átfogóbb megközelítését teszi lehetővé. 

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

A tárgyból hetente 2 óra előadás és 2 óra kiscsoportos gyakorlat van.  Az előadásokon az új elmélet kerül bemutatásra, ennek gyakorlása és feladatok megoldásában történő alkalmazása zajlik a gyakorlatokon. A gyakorlatok mindig szorosan kapcsolódnak a megfelelő előadás anyagához, ezért azokon az előadáson tanult anyag ismerete elvárás a hallgatóktól. Az előadásokon tárgyalt fogalmak és ismeretek begyakorlása, elmélyítése a gyakorlatokon zajlik, az itt zajló munka a tanulási folyamat alapvető fontosságú része. Az előadások a legtöbb esetben szorosan épülnek a korábbi hetek anyagára, ezek ismerete nélkül az új anyag általában nem követhető. 

Tanulástámogató anyagok

Online források
Végh László, Király Tamás, Pap Júlia: Játékelmélet jegyzet http://tkiraly.web.elte.hu/students/jatekelmelet_jegyzet.pdf; Tasnádi Attila: Igazságos elosztások ; http://unipub.lib.uni-corvinus.hu/2436/1/Tasnadi_Igazsagos_elosztasok.pdf; Nisan, Roughgarden, Tardos, Vazirani: Algorithmic Game Theory 

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Kombinatorika, gráfelmélet 
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Kombinatorika, gráfelmélet 
Általános szabályok
Követelmények: Szorgalmi időszakban: A félév folyamán egy zárthelyit íratunk. A félévvégi aláírás megszerzésének (vagyis a vizsgára bocsátásnak) feltétele a zárthelyin elért legalább 40%-os teljesítmény.  Azok a hallgatók, akik egy korábbi félévből érvényes aláírással rendelkeznek, megkísérelhetik újból megírni a zárthelyit, hogy a korábbi zárthelyik eredményein javítsanak. Erre az esetre az alábbi feltételek vonatkoznak:  Ha sikerül újra teljesíteni az aláíráshoz szükséges feltételeket, akkor a vizsgajegybe (lásd lentebb) az így kapott eredmény számít bele (akkor is, ha ez rosszabb).  Ha nem sikerül újra teljesíteni az aláíráshoz szükséges feltételeket, akkor az aláírás nem vész el, de a vizsgajegybe csak az aláírás megszerzéséhez szükséges minimális pontszámot számítjuk be.  Ha egy érvényes aláírással rendelkező hallgató az aktuális félévben legalább egy zárthelyin megjelenik, azt úgy tekintjük, hogy az illető kísérletet tett az aláírás feltételeinek újbóli teljesítésére (és rá a fenti feltételek vonatkoznak). Ellenkező esetben a legutolsó olyan félévbeli teljesítményt vesszük figyelembe, amikor a hallgató megkísérelte az aláírás feltételeinek teljesítését.  Vizsgaidőszakban:  Vizsgára az jelentkezhet, aki érvényes aláírással rendelkezik.   A vizsga ebből a tárgyból szóbeli.  A vizsgajegyet a zárthelyi eredményéből és a vizsgán nyújtott szóbeli teljesítményből alakítjuk ki olyan módon, hogy abba a zárthelyi 2 súllyal, a szóbeli vizsga pedig 3 súllyal számít bele. Ha a szóbeli vizsga elégtelen, akkor a vizsgajegy is elégtelen (függetlenül a zárthelyi eredményétől). Ismétlő vizsga esetén a zárthelyikből származó eredmények változatlanul érvényesek.  A végső osztályzatot a vizsgán szerzett (legfeljebb 60) és a ZH-n kapott (legfeljebb 40) pont összegéből képezzük az alábbiak szerint.   0-39: elégtelen, 40-54: elégséges, 55-69: közepes, 70-84: jó, 85-100: jeles.  A tárgyhoz tartozó vizsgatételsor félévről félévre változik, az aktuális félévre érvényes vizsgatételsor a tárgy tanszéki weboldaláról tölthető le a szorgalmi időszak utolsó hetétől.    Pótlási lehetőségek: A zárthelyihez biztosítunk egy pótlási alkalmat (a szorgalmi időszakban vagy a pótlási héten). Ezt fel lehet használni a zárthelyi dolgozat pótlására vagy az eredményének a javítására. Az utóbbi esetben mindenképpen az új pontszám lesz érvényes, akkor is, ha az rosszabb, mint az eredeti. Ez alól egy kivétel van: a már megszerzett aláírást és az adott zárthelyin a megszerzéséhez tartozó minimális pontszámot egy balsikerű javítási kísérlettel nem lehet elveszíteni. Ha valaki egy pótzárthelyin megjelenik (és a feladatsort átveszi), azt úgy tekintjük, hogy az illető kísérletet tett a dolgozat megírására (és így rá a fenti feltételek vonatkoznak).    A szóbeli vizsga javítása ill. pótlása a hatályos TVSZ-ben előírtak szerint történik. 
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás
IMSc program: IMSC pontokat a hatékonyabb tanulásért és az anyag magasabb szintű, mélyebb elsajátításáért kapják a hallgatók.  IMSc pontok: A ZH-n szerepel egy IMSC feladat, ami a ZH eredményébe nem számít, de legfeljebb 15 IMSC pont szerezhető a megoldásával. A ZH-n így megszerzett IMSC pontszámot akkor jár, ha a hallgatónak a kurzuson kapott végső osztályzata jeles.   A szóbeli vizsgán a hallgató tudását egy 0 és 75 közötti pontszámmal értékeljük. A 60 feletti pontszámot IMSC pontként írjuk jóvá (azzal, hogy a tárgyból legfeljebb 25 IMSC pont szerezhető).
Ajánlott tantárgyak
Bevezetés a számításelméletbe 2 sikeres vizsga vagy Kombinatorika és gráfelmélet 1. sikeres vizsga
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.