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Algorithmen für Faire Allokationen (AFFA)

Fachliche Zuordnung Theoretische Informatik
Förderung Förderung von 2015 bis 2023
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 284041127
 
Erstellungsjahr 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Insgesamt kann das Forschungsprojekt „Algorithmen für Faire Allokationen“ als äußerst erfolgreich angesehen werden. Dies äußert sich nicht nur durch die große Menge an hochrangigen Publikationen—hier stellte sich die aus verschiedenen Gründen gestreckte Projektlaufzeit sogar als vorteilhaft heraus—sondern durch grundlegendere Errungenschaften. Unsere Arbeiten waren maßgeblich an der Etablierung der Methoden der parametrisierten und multivariaten Komplexitätsanalyse im Bereich fairer Ressourcenverteilung beteiligt. Diese stellen sich nicht nur als sehr wirkungsvolles Hilfsmittel zum tieferen Verständnis der algorithmischen Komplexität typischerweise NP-schwerer Allokationsprobleme heraus, sondern haben durch den besonderen Fokus auf vielversprechende Parameter und strukturelle Eigenschaften auch über das algorithmische Verständnis hinaus dazu beigetragen, das Forschungsfeld konzeptuell zu bereichern. Zahlreiche in den beiden Anträgen (Erstantrag und Fortsetzungsantrag) beschriebene Zielsetzungen wurden erreicht. Andere wurden durch andere Forschungsgruppen (teils vor dem Start des Projekts) realisiert, was natürlich auch die Aktualität und Wichtigkeit der Vorhaben unterstreicht. Der Forschungsstandort Deutschland, nun auch in Vertretung durch die TU Clausthal, hat seine gute internationale Sichtbarkeit im Kontext des weiten Gebiets „Computational Social Choice“ weiter ausbauen können. Abschließend seien einige konkrete Errungenschaften im Rahmen des Projektes hervorgehoben: • Im Bereich der „Zuteilung exklusiver Ressourcen“ konnten wir zeigen, dass ein theoretisch aufwändiges algorithmisches Framework (auf Basis von diversen Varianten ganzzahliger linearer Programmierung) nicht nur zu einer theoretisch sehr interessanten effizienten Charakterisierung führt, sondern auch als praktisch brauchbarer Ansatz implementiert und bereitgestellt wurde. Weiterhin hat unser Konzept der Graphneidfreiheit zahlreiche Folgestudien inspiriert und erlaubt so eine realistischere Modellierung von sozialen Beziehungen. • Von den vielen Ergebnissen und Errungenschaften im Bereich der „Zuteilung von Repräsentanten“ scheinen die Arbeiten über sukzessive Repräsentanten und temporale Präferenzen sowie deren Robustheit den stärksten Anklang und das größte Potenzial für Folgearbeiten zu haben. Generell werden temporale Aspekte bei der fairen Zuordnung, wie wir sie hier im Projekt einführen, aktuell auch in immer mehr anderen verwandten Arbeiten betrachtet. • Im Themenbereich „Zuteilung geteilter Ressourcen“ halten wir die grundsätzliche Öffnung der Forschung für diese Aspekte für die wichtigste Errungenschaft. So konnten wir zeigen, dass selbst vermeintlich sehr geringfügige oder einfache Arten des Teilens nicht-triviale Auswirkungen haben. Beispielsweise haben wir gezeigt, dass das Teilen von nur wenigen Ressourcen durch Paare von Agenten zwar einerseits hilfreich sein kann, um gerechtere Lösungen zu finden, jedoch ist dies auch berechnungstechnisch mitunter sehr anspruchsvoll. Auch das Spenden von Ressourcen, welches im Wesentlichen einer Nichtzuordnung von einigen Ressourcen entspricht, stellte sich als fruchtbares Konzept heraus und wirft ein Schlaglicht auf bislang viel zu wenig beachtete „partielle Zuordnungen“.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

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