3. Контрольные вопросы к разделу 1

1. Сформулируйте понятие игры как модели конфликтной ситуации.

2. Сформулируйте основную задачу теории игр.

3. Дайте определение стратегической игры nлиц (сторон).

4. Приведите классификацию теоретико-игровых моделей.

5. Какие игры называются антагонистическими и неантагонистическими, с полной и неполной информацией?

6. Модели каких игр являются наиболее разработанными в теории игр?

2. Антагонистическая игра. Поиск решения на дереве игры

   1. Представление антагонистической игры

Рассмотрим антагонистическую игру G(mn), где у первого игрока Aимеется множество стратегий {A_i}, i = 1, …, m, а у второго игрокаB– множество стратегий {B_j}, j = 1, …,n.

Игра G(mn) может быть представлена в видедерева игрыи в видематрицы(матрицы платежей).

Представление игры в виде дерева является универсальным, т.е. любая игра может быть представлена в виде дерева, матричное представление не является универсальным – не любая игра может быть приведена к матричной форме.

Рассмотрим представление антагонистической игры G(mn) в виде дерева.

Корневая вершина дерева представляет начальную ситуацию (состояние), промежуточные вершины – промежуточные ситуации, возможные в игре, концевые вершины – все возможные исходы игры, взвешенные платежами – выигрышами игрока A(соответственно, проигрышами игрокаB). Дуги – представляют возможные переходы, возникающие в результате личных или случайных ходов, причем личные ходы выполняются игроками согласно выбранных ими стратегий.

Проиллюстрируем процесс построения дерева игры на следующем примере.

Имеется два игрока – A, B.

• 1 ход (личный): игрокАвыбирает одну из двух цифр – 1 или 2;

• 2 ход (случайный): бросается монета и если выпадает «герб» (Г), то игрокуВсообщается о выборе игрокаА, если выпадает «решетка» (Р), то не сообщается;

• 3 ход (личный): игрокВвыбирает одну из двух цифр – 3 или 4.

Платеж определяется следующим образом. Суммируются выборы игроков АиВ, и если сумма чётная, то она выплачивается игрокомВигрокуА, если сумма нечетная, то игрокАплатит игрокуВ. Соответствующее дерево игры представлено на рис. 2.1.

Определение 2.1.Классом информации Sназывается множество вершин дерева, в которых игроку, делающему личный ход, доступна одна и та же информация.

Для рассматриваемого примера имеется четыре класса информации (см. рис. 2.1): S₁, S₂иS₄, содержащие по одной вершине, иS₃, который содержит две вершины.

Нетрудно доказать следующую лемму.

Лемма 2.1. Для игры с неполной информацией имеется хотя бы один класс информации, содержащий две или более вершин. Соответственно для игры с полной информацией все классы информации содержат по одной вершине.

Рис. 2.2. Дерево игры

Так как класс S₃ включает две вершины, то, следовательно, в общем случае имеем игру с неполной информацией. Отметим, что в частном случае, когда выпадает «герб» и игрокуВсообщается о выборе игрокаА, данная игра становится игрой с полной информацией.

Определим множества стратегий игроков.

Очевидно, что у игрока А имеется всего две стратегии (для класса информацииS₁):A₁ – выбор 1, A₂ – выбор 2. У игрокаВ стратегиейB_i является правило (,, ), определяющее выбор игрока в классах информацииS₂(),S₃() иS₄(). Следовательно, у игрокаВимеется восемь стратегий:B₁ = (3; 3; 3), B₂ = (3; 3; 4),…,B₈ = (4; 4; 4).