Una revisión de los juegos atacante-defensor: estado actual y caminos hacia adelante

Área de la Ciencia:

• Investigación de las operaciones
• Teoría de juegos
• Ciberseguridad

Sus antecedentes:

• Las amenazas adversas estratégicas requieren mecanismos de defensa robustos.
• Los juegos atacante-defensor proporcionan un marco para modelar escenarios de seguridad.
• La literatura existente ofrece diversos enfoques para la formulación y solución de juegos.

Objetivo del estudio:

• Revisar y sintetizar sistemáticamente la literatura sobre juegos de atacante-defensor en los últimos 15 años.
• Analizar los enfoques de modelado comunes, las suposiciones y los métodos de solución.
• Identificar las lagunas de investigación y las direcciones futuras en el campo.

Principales métodos:

• Metodología de la revisión sistemática de la literatura.
• Recopilación y análisis de 127 artículos de revistas.
• Categoría de formulaciones de juego basadas en características como secuencia de movimientos, jugadores, variables de decisión, funciones de objetivo y horizontes de tiempo.
• Análisis de las hipótesis (racionalidad, neutralidad del riesgo, integridad de la información) y métodos de solución (soluciones de forma cerrada, algoritmos, heurísticas).

Principales resultados:

• La mayoría de los estudios emplean supuestos estándar como la racionalidad perfecta y la información completa.
• Relajar estas suposiciones introduce desafíos en el modelado de incertidumbre y la intratabilidad computacional.
• Los métodos de solución comunes incluyen soluciones de forma cerrada y nuevos algoritmos / heurísticas.
• Las áreas de aplicación varían ampliamente, pero el enfoque está en el modelado de juegos y técnicas de solución.

Conclusiones:

• Relajar las suposiciones tradicionales en los juegos de atacante-defensor es un área de investigación activa con desafíos significativos.
• Se necesita más investigación para abordar las incertidumbres y los problemas computacionales al incorporar las preferencias de riesgo.
• La identificación de preguntas abiertas y direcciones de investigación futuras es crucial para avanzar en el campo de los juegos de seguridad estratégica.