Игры с седловой точкой и без неё

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Марта 2014 в 20:48, реферат

Описание работы

Каждый из игроков делает один ход: игрок 1 выбирает свою i-ю стратегию (i= ), 2 – свою j-ю стратегию (j= ), после чего игрок 1 получает выигрыш аij за счёт игрока 2 (если аij< 0, то это значит, что игрок 1 платит второму сумму |аij|). На этом игра заканчивается.
Каждая стратегия игрока i= ; j = часто называется чистой стратегией.

Файлы: 1 файл

Реферат.docx

— 159.22 Кб (Скачать файл)

           3                                                                                                  2

           2                                                                 n                          

 

                                                x

          A1                                                                                                     A2

          Рис.1. Нахождение оптимальной стратегии игрока 1

 

В точках А1 и А2 восстановим перпендикуляр и на полученных прямых будем откладывать выигрыш игроков. На первом перпендикуляре (в данном случае он совпадает с осью 0y) отложим выигрыш игрока 1 при стратегии  А1, а на втором – при стратегии А2. Если игрок 1 применит стратегию А1, то выиграет при стратегии В1 игрока 2 – 2, при стратегии В2 – 3, а при стратегии В3 – 11. Числам 2, 3, 11 на оси 0х соответствуют точки В1, В2 и В3.

Если же игрок 1 применит стратегию А2, то его выигрыш при стратегии В1 равен 7, при В2 – 5, а при В3 – 2. Эти числа определяют точки В¢1, В2¢, В3¢ на перпендикуляре, восстановленном в точке А2.Соединяя между собой точки В1 и В¢1, В2 и В¢2, В3 и В¢3 получим три прямые, расстояние до которых от оси 0х определяет средний выигрыш при любом сочетании соответствующих стратегий.

Ординаты точек, принадлежащих ломанной  В1MNВ¢3  определяют минимальный выигрыш игрока 1 при применении им любых смешанных стратегий. Эта минимальная величина является максимальной в точке  N; следовательно, этой точке соответствует оптимальная стратегия X* = (p1*, p2*), а её ордината равна цене игры  n. Координаты точки N находим как точку пересечения прямых В2B¢2  и  В3B¢3.

Уравнение прямой, проходящей через две точки с координатами (x1, y1) и  (x2, y2):   .

Имеем прямую B2B¢2. Ее координаты (0,3) и (1,5) и уравнение имеет вид:

 

 , отсюда y = 2x+3.

Координаты  прямой В3B¢3 –  (0,11) и (1,2), ее уравнение:

 

, отсюда  y = 11-9x.

Решая совместно эти два уравнения, получим: , т.е.

 

Следовательно X* = ( ; ), при цене игры  n = .

Из рис.1 видно, что стратегия 1  игрока 2 не войдёт в его оптимальную стратегию (вероятность ее использования равна нулю).

Таким образом мы можем найти оптимальную стратегию при помощи матрицы размером 2´2:     .

С использованием этой матрицы найдем оптимальную стратегию 2-го игрока  (Рис.2).

          

 

 

 

 

 

 

          y    


  


                 11


        

        

 

                                                        y=8x+3

                                                                                                              

            

          5                      N                                                                                      


                                                               y=5-3x                                               


                                                                                                     

          3                                                                                                


                                                                                                             2


                                      n                          

 

                                          x


          B2                                                                                                     B3

          Рис.2. Нахождение оптимальной стратегии  игрока 2

 

Ординаты точек, принадлежащих ломанной  A2NA¢1  определяют максимальный проигрыш игрока 2 при применении им любых смешанных стратегий. Эта максимальная величина является минимальной в точке  N; следовательно, этой точке соответствует оптимальная стратегия Y* = (q1*, q2*), а её ордината равна цене игры  n. Координаты точки N находим как точку пересечения прямых A1A¢1  и  A2A¢2.

Имеем прямую A1A¢1 . Ее координаты (0,3) и (1,11) и уравнение имеет вид:

 

 , отсюда y = 8x+3.

Координаты  прямой A2A¢2 –  (0, 5) и (1,2), ее уравнение:

 

, отсюда  y = 5-3x.

Решая совместно эти два уравнения, получим: , т.е.

 

Следовательно Y* = (0; ; ), при цене игры  n = .

 

РЕШЕНИЕ ПОЛНОСТЬЮ УСРЕДНЕННЫХ МАТРИЧНЫХ ИГР РАЗМЕРОМ n´n

 

Как было показано выше, игры размером 2хn и mх2 сводятся к играм 2´2, которые можно решить в смешенных стратегиях графическим методом.

Рассмотрим теперь матричную игру без седловой точки размером n´n, где  n>2. Имеем платежную матрицу:

Если эта игра является полностью усредненной, т.е. все  чистые стратегии противника являются активными, то можно найти оптимальные смешанные стратегии путем решения системы уравнений n+1 порядка. Для n=2 мы ранее записывали такие системы и решали их аналитически (см. раздел 3).

Для нахождения  оптимальной стратегии 1-го игрока и цены игры n необходимо решить систему уравнений:


Исходными данными для решения системы являются:

 

- Матрица  коэффициентов при неизвестных

 

- Вектор свободных членов

В результате решения получим вектор неизвестных ,n.

 

Для нахождения  оптимальной стратегии 2-го игрока и цены игры n необходимо решить систему уравнений:

 


Исходными данными для решения системы являются:

 

- Матрица  коэффициентов при неизвестных

 

- Вектор свободных членов

В результате решения получим вектор неизвестных ,n.

Если будет получено осмысленное решение систем (найденные вероятности будут находиться в промежутке [0,1]), то предположение о том, что все чистые стратегии игроков являются активными, верное, и задача решена правильно. В противном случае так находить оптимальные стратегии нельзя, т.к. задача не является полностью усредненной.

Не полностью усредненные игры размером n´n, n>2 и любые игры размером m´n, где m¹n и m,n>2 можно решать приближенными методами или симплекс-методом (сведение к задаче линейного программирования).

 

 

 

 

 


Информация о работе Игры с седловой точкой и без неё