Mean Field Game and its Applications in Wireless Networks

این کتاب تئوری اساسی بازی میدان میانگین (MFG) و کاربردهای آن در شبکه های بی سیم را پوشش می دهد. این کار با مروری بر آخرین وضعیت فعلی و آینده در شبکه های بی سیم 5G و 6G آغاز می شود. سپس یک آموزش برای MFG، بازی نوع میدان متوسط ​​(MFTG) و زمینه های تحصیلی پیش نیاز مانند تئوری کنترل بهینه و بازی های دیفرانسیل ارائه شده است. این کتاب همچنین شامل بررسی ادبیات تحقیقات مبتنی بر MFG در فناوری‌های شبکه بی‌سیم مانند شبکه‌های فوق متراکم (UDN)، ارتباطات دستگاه به دستگاه (D2D)، اینترنت اشیا (IoT)، وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAVs) است. ، و شبکه های لبه موبایل (MENs). چندین کاربرد MFG و MFTG در UDN ها، شبکه های اجتماعی و شبکه های محاسباتی لبه چنددسترسی (MECN) نیز معرفی شده است. کتاب در سه بخش تقسیم شده است. بخش اول سه کار تحقیقاتی تک‌جمعیتی MFG یا مطالعات موردی در UDN‌ها شامل شبکه‌های D2D بسیار متراکم، شبکه‌های پهپاد فوق متراکم، و MECN‌های کاربر متراکم را پوشش می‌دهد. بخش دوم بر مدل‌سازی چند جمعیتی MFG (MPMFG) از تکامل باور و عقیده در شبکه‌های اجتماعی متمرکز است. این بر چارچوب اخیرا توسعه یافته MPMFG و کاربرد آن در تجزیه و تحلیل رفتار کاربران در یک شبکه اجتماعی چند جمعیتی تمرکز دارد. در نهایت، بخش آخر بر روی یک رویکرد MFTG برای تخلیه محاسباتی در MECN متمرکز است. الگوریتم‌های تخلیه محاسباتی برای تخلیه انرژی و زمان کارآمد وظایف محاسباتی در یک MECN طراحی شده‌اند.

این کتاب دانشجویان سطح پیشرفته، اساتید، محققان، دانشمندان و مهندسان در زمینه‌های ارتباطات و شبکه‌ها را هدف قرار می‌دهد. مدیران صنعت و کارمندان دولتی که در همین زمینه ها کار می کنند نیز این کتاب را مفید خواهند یافت.

This book covers the basic theory of mean field game (MFG) and its applications in wireless networks. It starts with an overview of the current and future state-of-the-art in 5G and 6G wireless networks. Then, a tutorial is presented for MFG, mean-field-type game (MFTG), and prerequisite fields of study such as optimal control theory and differential games. This book also includes a literature survey of MFG-based research in wireless network technologies such as ultra-dense networks (UDNs), device-to-device (D2D) communications, internet-of-things (IoT), unmanned aerial vehicles (UAVs), and mobile edge networks (MENs). Several applications of MFG and MFTG in UDNs, social networks, and multi-access edge computing networks (MECNs) are introduced as well.

Applications of MFG covered in this book are divided in three parts. The first part covers three single-population MFG research works or case studies in UDNs including ultra-dense D2D networks, ultra-dense UAV networks, and dense-user MECNs. The second part centers on a multiple-population MFG (MPMFG) modeling of belief and opinion evolution in social networks. It focuses on a recently developed MPMFG framework and its application in analyzing the behavior of users in a multiple-population social network. Finally, the last part concentrates on an MFTG approach to computation offloading in MECN. The computation offloading algorithms are designed for energy- and time-efficient offloading of computation-intensive tasks in an MECN. 

This book targets advanced-level students, professors, researchers, scientists, and engineers in the fields of communications and networks. Industry managers and government employees working in these same fields will also find this book useful.