Belief shaping in noncooperative communication and control systems through strategic signaling
Stratejik sinyalizasyon ile işbirlikçi olmayan iletişim ve kontrol sistemlerinde algı şekillendirme
- Tez No: 992884
- Danışmanlar: PROF. DR. TAMER BAŞAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Unıversıty Of Illınoıs At Urbana-Champaıgn
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde bağımsız ve kendini düşünen etmen sistemlerin işbirlikçi olmayan ortamlarda birbirleriyle olan etkileşimini analiz ediyoruz. Bunun için diğer sistemlerin de bilmeyi istediği ancak sadece tek bir etmen sistemin erişiminin olduğu özel bilgileri diğer sistemlerle nasıl paylaşabilecekleri problemine özel olarak odaklanıyoruz. Bilgiye erişimi olan etmen sistemin bu bilgiye erişemeyen başka bir etmen sisteme bu bilgiyi stratejik olarak paylaşabildiği durumu düşünelim ve erişimi olmayan etmen sistemin kendisiyle paylaşılanların nasıl stratejik bir yöntemle belirlendiğini bildiğini varsayalım. Bu tarz saydam bilgi paylaşım senaryolarında bilgiye erişen ve stratejik olarak paylaşan etmen sistemin, bilgiye erişemeyen etmen sistemin bu bilgi hakkındaki algısını ne ölçüde şekillendirebileceğini nicel olarak değerlendirmeyi amaçlıyoruz. Bu tarz nicelik sonuçlarla amacımız siber ve siber-fiziksel sistemlerde stratejik bilgi paylaşımının algı yönetimiyle savunma hedefiyle kullanılabilmesidir. Şunu not etmek önemli ki bilgiye erişimi olmayan etmen sistemin bilginin nasıl paylaşıldığını bildiğini varsaydığımız için bilgi paylaşım yöntemini öğrenebilecek veya keşfedebilecek kadar gelişmiş kötü amaçlı etmen sistemlere karşı gürbüz bir savunma sistemi geliştirmiş oluyoruz. Öncellikle Gauss dağılımının çok yönlülüğünden dolayı Gauss-Markov modeline uyan gizli bilgilerin dinamik iletişim sistemlerindeki en iyi paylaşım stratejilerini formüle ediyoruz. Bu amaçla bu sonsuz boyutlu uzay üzerindeki optimizasyon problemini direk çözmek yerine bu zorlu probleme denk yarı-kesin programlama problemini bulduk. Etmen sistemler ikinci dereceden maliyet ölçütlerine sahip olduklarında en iyi stratejik bilgi paylaşım yönteminin ölçeklenebilir bilgi paylaşım yöntemleri uzayı içerisinde doğrusal bir fonksiyon olduğunu gösterdik. Bu formülasyon sayesinde iletişim ve kontrol sistemlerindeki ortak temayı baz alarak dinamik kontrol sistemlerindeki stratejik bilgi paylaşımını da çözmüş olmaktayız. Bu bağlamda gürbüz sensör tasarım çerçevesini geliştirdik. Dizayn edilen sensör çıktıları doğrusal, ikinci derece Gauss kontrol sistemlerinde kötü niyetli ancak bilinmeyen bir şekilde sistemi kontrol etmeyi amaçlayan saldırgan etmen sistemlere karşı esneklik sağlamaktadır. Bu sonuçları Gauss dağılımının dışında diğer dağılımlara genellemek amacıyla karesinin integralı alınabilinen dağılımlarda en iyi hiyerarşik sinyalizasyon problemini de çözdük. Diğer çözümdeki gibi bu problemi direk olarak orijinal strateji uzayında çözmek yerine sonlu durum uzayı senaryolarında bu probleme denk, tamamen pozitif matrislerin konisi üzerinde tanımlanan doğrusal bir optimizasyon problemi olarak formüle ettik. En iyi sinyalizasyon yöntemini büyük sonlu durum uzayları senaryonlarında çözebilmemiz bu problemi aynı zamanda sürekli dağılımlar için yaklaşık olarak çözebilmemizi sağlamaktadır. Bu yaklaşık çözümün doğruluk seviyesi için analitik garantiler de sağladık. Son olarak stratejik sinyalizasyon kullanarak algı şekillendirmeyi amaçlayan gelecek araştırma konularını da tartıştık.
Özet (Çeviri)
In this dissertation, we analyze the interaction between intelligent and selfish agents in non-cooperative environments with a specific focus on the transmission of some private information among them. We seek to quantify the ability of informed agents to shape the uninformed (rational) agents' beliefs about the private information through signals crafted strategically even when the uninformed agents construct their beliefs with awareness of how the messages were crafted. Through the quantification of this ability, our goal is to introduce strategic information transmission to applications in cyber and cyber-physical systems as a deception-as-defense mode of operation. It is worth noting that transparency in the signals sent provides robustness against advanced adversaries that can learn/discover the signaling strategy. Due to the versatility of the Gaussian distribution, we first formulate derivation of the optimal signaling strategies for Gauss Markov information in dynamic communication settings. We formulate an equivalent semi-definite program instead of addressing this problem over the original infinite-dimensional strategy spaces. We show that the optimal signaling strategies are linear within the general class of measurable policies when the agents have different quadratic cost measures. This formulation brings in the possibility of adopting strategic information transmission in dynamic control systems based on the common theme of communication and control settings. In this context, we introduce a robust sensor design framework and compute the associated sensor outputs to provide resiliency in linear-quadratic-Gaussian control systems against advanced attackers with malicious and unknown control objectives. In order to extend these results to distributions other than Gaussian, we have address the problem of optimal hierarchical signaling for a general class of square integrable multivariate distributions. Again instead of addressing the problem directly over the original strategy spaces, we have formulated an equivalent linear optimization problem over the cone of completely positive matrices when the underlying state space is finite. The ability to compute the optimal signaling strategies for large finite state spaces enables us to address the signaling problem approximately also for continuous distributions. We also provide analytical guarantees on the level of accuracy for the approximation. Finally, we discuss some of the future research directions on belief shaping through strategic signaling.
Benzer Tezler
- Foreign policy beliefs of Victory Party chairman Ümit Özdağ: An operational code analysis
Zafer Partisi genel başkanı Ümit Özdağ'ın dış politika inançları: Operasyonel kod yaklaşımı
ASLIHAN EZGİ DERELİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uluslararası İlişkilerİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiUluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZGÜR ÖZDAMAR
- Zihin kuramına dayalı eğitim programının 48-60 aylık çocukların bilişsel bakış açısı becerileri ve prososyal davranışları üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the theory of mind based training program?s effects on the 48-60 months-old children?s cognitive perspective taking skills and prosocial behaviors
ÖZLEM GÖZÜN KAHRAMAN
Doktora
Türkçe
2012
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiÇocuk Gelişimi ve Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE B. AKSOY
- 9.sınıf öğrencilerinde Allah inancına dair nicel bir inceleme (Afyonkarahisar örneği)
Analysis of belief in God high school ninth grade students (Afyonkarahisar sample)
FADİME BAŞER
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
DinAfyon Kocatepe ÜniversitesiTemel İslam Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜCTEBA ALTINDAŞ
- Modern görsel kültürde online din: M nesli'nin online inanç pratikleri üzerine bir inceleme
Online religion in modern visual culture: An examination about online belief practices of M generation
METİN EKEN
Doktora
Türkçe
2019
İletişim BilimleriErciyes Üniversitesiİletişim Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN AYDIN
- Alevî-Bektâşî inanç sisteminde mitolojik unsurların tespiti ve değerlendirilmesi
The identification and assessment of mythical elements in Alevi-Bektashi belief system
SALİH EMRE KARAYEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
DinAkdeniz ÜniversitesiFelsefe ve Din Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ALBAYRAK