Ensuring public safety in a Smart City (SC) environment is a critical and increasingly complicated task due to the involvement of multiple agencies and the city's expansion across cyber and social layers. In this paper, we propose an extensive form perfect information game to model interactions and optimal city resource allocations when a Terrorist Organization (TO) performs attacks on multiple targets across two conceptual SC levels, a physical, and a cyber-social. The Smart City Defense Game (SCDG) considers three players that initially are entitled to a specific finite budget. Two SC agencies that have to defend their physical or social territories respectively, fight against a common enemy, the TO. Each layer consists of multiple targets and the attack outcome depends on whether the resources allocated there by the associated agency, exceed or not the TO's. Each player's utility is equal to the number of successfully defended targets. The two agencies are allowed to make budget transfers provided that it is beneficial for both. We completely characterize the Sub-game Perfect Nash Equilibrium (SPNE) of the SCDG that consists of strategies for optimal resource exchanges between SC agencies and accounts for the TO's budget allocation across the physical and social targets. Also, we present numerical and comparative results demonstrating that when the SC players act according to the SPNE, they maximize the number of successfully defended targets. The SCDG is shown to be a promising solution for modeling critical resource allocations between SC parties in the face of multi-layer simultaneous terrorist attacks.


翻译:由于多个机构的参与以及该市在网络和社会层面的扩张,确保智能城市环境中的公共安全是一项关键且日益复杂的任务。在本文件中,我们提出一个广泛的完美信息游戏,以模拟互动和最佳城市资源分配,当恐怖主义组织(TO)在两个概念性的SC层面,即物理层面和网络社会层面对多个目标进行攻击时,可以模拟互动和最佳城市资源分配。智能城市防卫游戏(SCDG)认为最初有资格获得特定有限预算的三个角色。两个机构必须分别捍卫其有形或社会领土,对抗共同敌人,TO。每层由多个目标组成,攻击结果取决于相关机构所分配的资源是否超过TO的。每个角色的效用相当于成功捍卫的目标数量。两个机构可以进行预算转移,只要这对两者都有利。我们完全描述SCD的子游戏完美Nash Equilibrium(SPNE)的特征,它包括SC机构之间最佳资源交流战略,以及跨实体和社会目标之间预算分配账户的账户。每个层次取决于该相关机构所分配的资源是否超过TO'。每个角色的效用与成功捍卫目标的数量。我们展示了SCD的数值和对比结果,当他们展示了SC级攻击目标中最有希望的SDA的目标时,我们展示了S的数值和SDA的数值, 展示了他们展示了他们的承诺。

0
下载
关闭预览

相关内容

SC:International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis。 Explanation:高性能计算、网络、存储和分析国际会议。 Publisher:IEEE。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/sc/
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
VIP会员
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员