Теория матричных игр

Содержание

Слайд 2

Основные понятия теории матричных игр Теория игр – математическая теория конфликтных

Основные понятия теории матричных игр
Теория игр – математическая теория конфликтных ситуаций,

целью которой является выработка рекомендаций по разумному поведению участников конфликта.
Конфликтная ситуация – это столкновение интересов двух или более сторон.
Игра – это математическая модель конфликтных ситуаций, а также система предварительно оговоренных правил и условий.
Партией называется частичная реализация правил и условий игры. Результатом игры всегда является число v, которое называется выигрышем, проигрышем или ничьей.
если υ > 0 – выигрыш
если υ < 0 – проигрыш
если υ = 0 – ничья
Слайд 3

Партии состоят из ходов. Ходом называется выбор игроком одного из предусмотренных

Партии состоят из ходов. Ходом называется выбор игроком одного из

предусмотренных правилами игры действий и его осуществление.
Ходы бывают:
личными – когда игрок сознательно выбирает и осуществляет тот или другой вариант действия (пример –– любой ход в шахматах);
случайными – когда выбор осуществляется не волей игрока, а каким-то механизмом случайного выбора (бросание монеты, игральной кости).

Игры бывают:
парные – игра между двумя игроками;
множественные – в них участники могут образовывать коалиции (постоянные или временные);
кооперативные – играют более двух человек, которые образуют кооперации до конца игры;
коалиционные – объединение, но не до конца игры;
не коалиционные – с начала и до конца каждый играет сам за себя.

Слайд 4

Стратегией игрока называется совокупность правил, определяющих выбор варианта действий при каждом

Стратегией игрока называется совокупность правил, определяющих выбор варианта действий при каждом

личном ходе в зависимости от сложившейся ситуации. В зависимости от стратегий игры делятся на конечные и бесконечные.
Игра называется конечной, если у каждого игрока имеется в распоряжении только конечное число стратегий (в противном случае игра называется бесконечной).
Игра с нулевой суммой – это игра, в которой сумма выигрышей игроков равна нулю (т.е. каждый игрок выигрывает только за счет других). Самый простой случай – парная игра с нулевой суммой – антагонистическая игра, здесь два игрока четко играют друг против друга.
Игры бывают с полной информацией, в этом случае игроки четко знают все правила игры и четко знают все шаги противника, и с неполной информацией.
Слайд 5

Результат игры записывается в платежную матрицу. Игра «орел - решка» Нижней

Результат игры записывается в платежную матрицу.
Игра «орел - решка»

Нижней чистой ценой

игры называется
Верхней чистой ценой игры называется
Слайд 6

Элемент, стоящий на пересечении , называется седловым элементом матрицы. Задача теории

Элемент, стоящий на пересечении , называется седловым элементом матрицы.
Задача

теории игр – поиск оптимальных стратегий (решений).
Решением игры называется пара оптимальных стратегий для игроков А и В, значение цены игры.
Наличие седловой точки означает наличие равновесия в игре.

Игра, для которой , называется игрой с седловой точкой,
где называется ценой игры.


Слайд 7

Чистые и смешанные стратегии Чистой стратегией называют ход, выбранный с вероятностью



Чистые и смешанные стратегии

Чистой стратегией называют ход, выбранный с

вероятностью 1.

Смешанной стратегией игрока А называется вектор

.

Смешанной стратегией игрока В называется вектор


платежная функция.

чистая стратегия

Пара стратегий называется оптимальной, если

Слайд 8

Теорема1 Средний выигрыш или проигрыш лежит между Теорема 2 (основная теорема

Теорема1
Средний выигрыш или проигрыш лежит между

Теорема 2 (основная теорема

теории игр). В терминах смешанных стратегий любая конечная игра имеет решение.
Теорема 3 Для того, чтобы смешанные стратегии

были оптимальными в матричной игре

, необходимо и достаточно :

Слайд 9

Активной стратегией называется стратегия, входящая в оптимальную смешанную стратегию с ненулевой вероятностью.

Активной стратегией называется стратегия, входящая в оптимальную смешанную стратегию с ненулевой

вероятностью.
Слайд 10

Теорема 4 Если один из игроков придерживается своей оптимальной смешанной стратегии,

Теорема 4 Если один из игроков придерживается своей оптимальной смешанной

стратегии, то его выигрыш остается неизменным и равен цене игры, не зависимо от того, какую стратегию принимает второй игрок, если только тот не выходит за пределы своих активных стратегий.
Стратегия игрока А называется доминирующей над стратегией , если ,
а стратегия - доминируемой.
- доминирующая над , если


Пример:

невыгодна

Слайд 11

Теорема 5 Оптимальные смешанные стратегии и в матричной игре (1) с

Теорема 5 Оптимальные смешанные стратегии и
в матричной игре (1) с

ценой игры v будут оптимальными и в матричной игре (2) с ценой

Доминируемые стратегии можно убирать из матрицы игры, от этого решение не изменится.