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Núcleo e poliedros relacionados

Muitos objetos de solução são definidos como poliedros.

Núcleo

Alocações no núcleo satisfazem:

  • Eficiência: \(\sum_i x_i = v(N)\)
  • Racionalidade coalizional: \(x(S) \ge v(S)\) para todo \(S\) não-vazio e próprio

Definição (núcleo)

O núcleo de um jogo TU \((N,v)\) é o conjunto de alocações \(x \in \mathbb{R}^n\) tais que:

\[\sum_{i \in N} x_i = v(N),$$ e para toda coalizão não-vazia e própria $S$, $$x(S) = \sum_{i \in S} x_i \ge v(S).\]

Intuição

Nenhuma coalizão consegue desviar com ganho: toda coalizão recebe pelo menos o que consegue garantir sozinha.

ε-núcleo / least-core

O ε-núcleo relaxa a racionalidade coalizional por \(\epsilon \ge 0\):

  • \(x(S) \ge v(S) - \epsilon\)

O least-core escolhe o menor \(\epsilon\) possível (calculado via LP quando o SciPy está disponível).

Conjunto de imputações

  • Eficiência + racionalidade individual (\(x_i \ge v(\{i\})\))

Definição (conjunto de imputações)

O conjunto de imputações é:

\[I(v) = \left\{x \in \mathbb{R}^n : \sum_{i \in N} x_i = v(N),\; x_i \ge v(\{i\})\;\forall i\right\}.\]

Para detalhes voltados à implementação, veja geometry.md.