- •Основные понятия теории игр
- •Классификация игр
- •Описание игры в развернутой форме
- •Бескоалиционные игры
- •Приемлемые ситуации и ситуации равновесия в игре
- •Стратегическая эквивалентность игр
- •Антагонистические игры. Общие сведения
- •Чистые и смешанные стратегии
- •Верхняя и нижняя цены игры при использовании смешанных стратегий
- •Основная теорема антагонистических игр.
- •Верхние и нижние цены в s-игре
- •Разделительная и опорная гиперплоскость двух выпуклых множеств
- •Теорема о минимаксе
- •Геометрическая интерпретация минимакса
- •Решение антагонистических игр. Доминирующие и полезные стратегии
- •Игры с частными случаями платежных матриц
- •Решение матричных игр
- •Линейное программирование для решения матричных игр
- •Графическое решение игр 2*n и m*2
- •Бесконечные антагонистические игры
- •Строго выпуклые игры на единичном квадрате
- •Неантагонистические игры
- •Бескоалиционные игры
- •Охрана воздушного бассейна от загрязнений атмосферы
- •Принципы оптимальности в бескоалиционных играх
- •Принцип оптимальности по Парето
- •Смешанное расширение бескоалиционной игры
- •Коалиционные и кооперативные игры
- •Характеристическая функция коалиционной игры
- •Свойства характеристической функции
- •Дележи в кооперативной игре
- •Стратегическая эквивалентность кооперативных игр
- •Общие сведения об играх с природой или теория статистических решений.
- •Пространство стратегий природы
- •Пространство стратегий статистика и функция выигрыша
- •Критерии выбора решений при неопределённости
- •Статистические игры без эксперимента. Представление игры с природой в виде s-игры
- •Допустимые стратегии в статистических играх
- •Геометрическая интерпретация выбора байесовской стратегии
- •Статистические игры с проведением единичного эксперимента Общие сведения
- •Пространство выборок
- •Функции риска
- •Принцип выбора стратегий в играх с единичным экспериментом.
- •Байесовский принцип.
- •Число чистых стратегий статистика в игре с единичным экспериментом.
- •Апостериорные распределения вероятности.
- •Определение байесовских решений с использованием апостериорных вероятностей
- •Двуальтернативная задача
- •Анализ целесообразности проведения экспериментов
- •Использование апостериорной вероятности для определения последовательных байесовских правил
- •Правило последовательных выборок
- •Функция риска при оптимальном последовательном правиле
Геометрическая интерпретация минимакса
Покажем, что точка , определяющая минимаксную стратегию второго игрока, является граничной точкой области , причем такой, в которой область T касается области .
, причем . С другой стороны , если , это множество m-мерных векторов, каждая из координат которых не превышает верхней цены игры.
Рассмотрим точку , которая связана с точкой следующим образом:
, , , .
Очевидно, что , поэтому , . Значит, . Но .
Из этого следует два вывода:
точка — граничная точка области ;
— точка, в которой область T касается области .
Эти свойства позволяют легко находить геометрически минимаксную стратегию для случая, когда первый игрок имеет две чистые стратегии, т.е. когда эквивалентная S-игра изображается множеством точек плоскости. Для построения области T, касательной к области , удобно провести вспомогательную прямую из начала координат под углом к оси абсцисс, на которой лежит вершина прямоугольного клина, образующего область T.
На рисунке приведены различные случаи взаимного расположения областей и T и отмечены точки, определяющие минимаксную стратегию второго игрока , и множества минимаксных стратегий второго игрока.
Решение антагонистических игр. Доминирующие и полезные стратегии
Для упрощения исследования игр стараются исключить из анализа игры те стратегии, которые при разумном подходе вряд ли могут быть использованы в какой-либо из партий игры. Те стратегии игроков, которые используются или могут быть использованы в какой-либо из партий игры, называются рабочими.
Упрощение заключается в выявлении рабочих стратегий из всех возможных. Так как нас интересуют смешанные стратегии, то рабочие стратегии выбираются с вероятностью, отличной от 0, а не рабочие с вероятностью 0. Для выявления рабочих стратегий используется отношение доминирования (преобладания).
Рассмотрим два вектора стратегий второго игрока: и . Величина проигрыша второго игрока определяется соответственно и , . Возможны следующие ситуации:
Если и среди найдется такое j, что , т.е. в матрице игры потери в столбце l не превосходят соответствующих потерь в столбце k, то говорят, что стратегия доминирует над стратегией , т.е. получаем доминирование по столбцам . В этом случае стратегия должна быть отброшена, т.е. вычеркнута из матрицы игры;
Если же , , то эти стратегии дублируют друг друга.
В любом из этих случаев стратегию можно удалять из матрицы без изменения оптимальной стратегии второго игрока.
Доминирующие стратегии второго игрока имеют наглядную геометрическую иллюстрацию при переходе к эквивалентной S-игре на плоскости. В этом случае и
, .
Н а рисунке приведены два случая расположения точек и , соответствующие чистым стратегиям и второго игрока. Легко видеть, что на рисунке (а) стратегия доминирует над стратегией , а на рисунке (б) ни одна из стратегий не является доминирующей. Для того, чтобы стратегия доминировала над стратегией , точка должна лежать левее и ниже точки .
(а) (б)
Аналогичным образом определяют доминирующие стратегии первого игрока. Стратегия доминирует над стратегией , если выигрыш первого игрока при стратегии больше выигрышей при стратегии при любой стратегии y:
,
т.е. если в матрице игры выигрыши в строке больше соответствующих выигрышей строки .
Пример. Предположим, что есть игра
.
Воспользуемся отношением доминирования для упрощения игры:
2 и 4 столбцы одинаковые, поэтому получаем игру ;
Сравниваем 2 и 3 строки. Элементы во второй строке превосходят элементы в первой, поэтому первый игрок никогда не будет выбирать 3 стратегию, т.к. вторая принесет ему большую прибыль, значит получаем игру ;
Сравниваем 1 и 3 столбец, , значит получаем игру :
.
Таким образом, отношение доминирования по строкам заключается в том, что все , и есть r такое, что , то .