Strategia czy intuicja?



Podobne dokumenty
Ekstremalnie maªe zbiory

Hotel Hilberta. Zdumiewaj cy ±wiat niesko«czono±ci. Marcin Kysiak. Festiwal Nauki, Instytut Matematyki Uniwersytetu Warszawskiego

Podstawy matematyki dla informatyków

A = n. 2. Ka»dy podzbiór zbioru sko«czonego jest zbiorem sko«czonym. Dowody tych twierdze«(elementarne, lecz nieco nu» ce) pominiemy.

Twierdzenie Wainera. Marek Czarnecki. Warszawa, 3 lipca Wydziaª Filozoi i Socjologii Uniwersytet Warszawski

Mierzalne liczby kardynalne

Metodydowodzenia twierdzeń

Wykªad 4. Funkcje wielu zmiennych.

W poprzednim odcinku... Podstawy matematyki dla informatyków. Relacje równowa»no±ci. Zbiór (typ) ilorazowy. Klasy abstrakcji

Zad. 1 Zad. 2 Zad. 3 Zad. 4 Zad. 5 SUMA. W obu podpunktach zakªadamy,»e kolejno± ta«ców jest wa»na.

Przekroje Dedekinda 1

Zbiory i odwzorowania

Zadania. 4 grudnia k=1

Wykªad 7. Ekstrema lokalne funkcji dwóch zmiennych.

Matematyka. Justyna Winnicka. rok akademicki 2016/2017. Szkoªa Gªówna Handlowa

Relacj binarn okre±lon w zbiorze X nazywamy podzbiór ϱ X X.

Prawdopodobie«stwo warunkowe, twierdzenie Bayesa, niezale»no± zdarze«.

Wybrane poj cia i twierdzenia z wykªadu z teorii liczb

Matematyka dyskretna dla informatyków

AM II /2019 (gr. 2 i 3) zadania przygotowawcze do I kolokwium

Metody dowodzenia twierdze«

Wielomiany o wspóªczynnikach rzeczywistych

ELEMENTARNA TEORIA LICZB. 1. Podzielno±

Teoria mnogo±ci. Twierdzenia podziaªowe. Piotr Zakrzewski. Toru«, 31 sierpnia Instytut Matematyki Uniwersytet Warszawski

Rachunek caªkowy funkcji wielu zmiennych

Twierdzenie Levy-Steiniza i zbiory osi galne szeregów warun

Bisymulacja. Niezawodność systemów współbieżnych i obiektowych. Grzegorz Maj Grzegorz Maj Bisymulacja

Elementy geometrii analitycznej w przestrzeni

Funkcje, wielomiany. Informacje pomocnicze

Teoria Gier - wojna, rybołówstwo i sprawiedliwość w polityce.

Ciaªa i wielomiany. 1 Denicja ciaªa. Ciaªa i wielomiany 1

Czy funkcja zadana wzorem f(x) = ex e x. 1 + e. = lim. e x + e x lim. lim. 2 dla x = 1 f(x) dla x (0, 1) e e 1 dla x = 1

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

Schematy i reguªy wnioskowania w logice rozmytej

TEORIA GIER W EKONOMII WYKŁAD 5: GRY DWUOSOBOWE KOOPERACYJNE O SUMIE NIESTAŁEJ

Protokoªy komunikacyjne

Zadania z PM II A. Strojnowski str. 1. Zadania przygotowawcze z Podstaw Matematyki seria 2

Twierdzenie Choqueta o mierzalno±ci rzutów

gdzie wektory α i tworz baz ortonormaln przestrzeni E n

Ukªady równa«liniowych

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

Dłuższy przykład: Dwie firmy, Zeus i Atena, produkują sprzęt muzyczny. Zeus jest większy, Atena jest ceniona za HF. Wprowadzają nowy produkt, np.

Elementarna statystyka

TEORIA GIER W NAUKACH SPOŁECZNYCH. Gry macierzowe, rybołówstwo na Jamajce, gry z Naturą

WST P DO TEORII INFORMACJI I KODOWANIA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2013/14

Macierze. 1 Podstawowe denicje. 2 Rodzaje macierzy. Denicja

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

Geometria Algebraiczna

Wst p teoretyczny do wiczenia nr 3 - Elementy kombinatoryki

Mosty królewieckie, chi«ski listonosz i... kojarzenie maª»e«stw

Teoria gier. Jakub Cisło. Programowanie z pasją maja 2019

Maksymalna liczba punktów do zdobycia: 80. Zadanie 1: a) 6 punktów, b) 3 punkty, Zadanie 2: a) 6 punktów, b) 4 punkty,

Teoria grafów i jej zastosowania. 1 / 126

Macierze i Wyznaczniki

Metoda tablic semantycznych. 1 Metoda tablic semantycznych

Matematyka 1. Šukasz Dawidowski. Instytut Matematyki, Uniwersytet l ski

Algorytmiczna teoria grafów

1 0 Je»eli wybierzemy baz A = ((1, 1), (2, 1)) to M(f) A A =. 0 2 Daje to znacznie lepszy opis endomorzmu f.

Wstp. Warto przepływu to

Ekstremalnie fajne równania

ZADANIE 1/GRY. Modele i narzędzia optymalizacji w systemach informatycznych zarządzania

Zdzisªaw Dzedzej, Katedra Analizy Nieliniowej pok. 611 Kontakt:

Funkcje wielu zmiennych

Rachunek prawdopodobieństwa Rozdział 2. Aksjomatyczne ujęcie prawdopodobieństwa

Estymacja parametru gªadko±ci przy u»yciu falek splajnowych

O pewnym zadaniu olimpijskim

CAŠKA NIEOZNACZONA. Politechnika Lubelska. Z.Šagodowski. 18 lutego 2016

Macierze i Wyznaczniki

Informacje pomocnicze

Automorzmy modeli i twierdzenie EhrenfeuchtaMostowskiego

Logika dla matematyków i informatyków Wykªad 1

1 Granice funkcji wielu zmiennych.

2 Podstawowe obiekty kombinatoryczne

Modele z czasem dyskretnym

Preliminaria logiczne

Uczenie Wielowarstwowych Sieci Neuronów o

Szeregowanie zada« Wykªad nr 5. dr Hanna Furma«czyk. 4 kwietnia 2013

XVII Warmi«sko-Mazurskie Zawody Matematyczne

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

Temat: Technika zachłanna. Przykłady zastosowania. Własno wyboru zachłannego i optymalnej podstruktury.

Informatyka. z przedmiotu RACHUNEK PRAWDOPODOBIE STWA

Rachunek prawdopodobieństwa Rozdział 4. Zmienne losowe

Metody numeryczne i statystyka dla in»ynierów

Podzbiory Symbol Newtona Zasada szuadkowa Dirichleta Zasada wª czania i wyª czania. Ilo± najkrótszych dróg. Kombinatoryka. Magdalena Lema«ska

Podstawy matematyki dla informatyków. Funkcje. Funkcje caªkowite i cz ±ciowe. Deniowanie funkcji. Wykªad pa¹dziernika 2012

Maszyny Turinga i problemy nierozstrzygalne. Maszyny Turinga i problemy nierozstrzygalne

Rachunek zda«. Relacje. 2018/2019

1 Otwarto± i domkni to±

Matematyczne podstawy kognitywistyki

1) Grafy eulerowskie własnoci algorytmy. 2) Problem chiskiego listonosza

x y x y x y x + y x y

Liczby pierwsze Fermata

ANALIZA NUMERYCZNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

5. (8 punktów) EGZAMIN MAGISTERSKI, r Matematyka w ekonomii i ubezpieczeniach

Logika matematyczna (16) (JiNoI I)

Teoria gier. wstęp Teoria gier Zdzisław Dzedzej 1

PRZYPOMNIENIE Ka»d przestrze«wektorow V, o wymiarze dim V = n < nad ciaªem F mo»na jednoznacznie odwzorowa na przestrze«f n n-ek uporz dkowanych:

Wstęp. Kurs w skrócie

Indeksowane rodziny zbiorów

Interpolacja funkcjami sklejanymi

Transkrypt:

Strategia czy intuicja czyli o grach niesko«czonych Instytut Matematyki Uniwersytetu Warszawskiego Grzegorzewice, 29 sierpnia 2009

Denicja gry Najprostszy przypadek: A - zbiór (na ogóª co najwy»ej przeliczalny), gracze wybieraj na przemian elementy zbioru A, gra toczy si w niesko«czono±, gracze wyprodukuj pewien ci g a = a n n N A N - wynik gry, dany jest zbiór X A N - zbiór wypªat gracz I wygrywa, je»eli a X, w przeciwnym wypadku wygrywa II. graczom bez straty ogólno±ci mo»na narzuci reguªy gry.

Strategie Pozycj nazywamy dowolny sko«czony ci g a 0, a 1,..., a k A <N (zgodny z reguªami gry). Strategi nazywamy dowoln funkcj Φ : A <N A. Strategia mówi jaki ruch wykona w zale»no±ci od aktualnej pozycji. Strategia jest dla danego gracza strategi wygrywaj c, gdy graj c wg. tej strategii wygrywa niezale»nie od posuni przeciwnika.

Przypomnienie - topologia w A N Uwaga Dla s A <N deniujemy [s] = {x A N : s x}, Zbiory postaci [s] tworz baz topologii A N. Zbiory te s domkni to-otwarte. je»eli A < N, to A N jest homeomorczna ze zbiorem Cantora, je»eli A = N, to A N jest homeomorczna z R \ Q, Uwaga Typowa reguªa gry stanowi domkni ty warunek.

Gra niezdeterminowana Twierdzenie Istnieje gra, w której»aden gracz nie ma strategii wygrywaj cej. Dowód. niech A = {0, 1}. rozwa»my wszystkie mo»liwe gry, w których ustalony gracz (np. I) gra wg. ustalonej strategii. zbiór wyników takich gier jest homeomorczny ze zbiorem Cantora. niech zbiorem wypªat b dzie zbiór B {0, 1} N taki,»e ani on ani jego dopeªnienie nie zawieraj homeomorcznej kopii zbioru Cantora (zbiór Bernsteina).

Jak zrobi zbiór Bernsteina? Obserwacja Istnieje zbiór Bernsteina B 2 N. Szkic dowodu. Z ka»dej kopii P zbioru Cantora wybra dwa ró»ne punkty a P, b P, Utworzy zbiór B z wszystkich mo»liwych punktów b P, Trudno± : wybieraj c punkty zadba, by»aden punkt a P nie nale»aª do B, tzn. wybieraj c b P omija wszystkie a Q. Reklama Bernstein sets with algebraic properties. CEJM.

Gry otwarte i gry domkni te Twierdzenie (Gale-Stewart) Ka»da gra otwarta i ka»da gra domkni ta jest zdeterminowana, tzn. je»eli zbiór wypªat X jest otwarty lub domkni ty, to jeden z graczy ma strategi wygrywaj c. Wniosek Wszystkie gry sko«czone (tzn. takie, w których wynik jest znany po sko«czonej i znanej z góry liczbie ruchów) s zdeterminowane.

Dowód twierdzenia Gale'a-Stewarta Dowód. Zaªó»my,»e F A N jest domkni ty oraz»e II nie ma strategii wygrywaj cej. Poka»emy,»e gracz I ma strategi wygrywaj c. Gracz I mo»e wykona taki ruch,»e II nadal nie b dzie miaª strategii wygrywaj cej dla dalszego ci gu gry...i niech to b dzie strategi gracza I w ka»dym ruchu. Zagrajmy! (I gra wg. tej strategii, II gra dowolnie) Gracze wyprodukowali ci g a 0, a 1,......który ma t wªasno±,»e w ka»dym jego otoczeniu jest pewien element F. F jest domkni ty, wi c a 0, a 1,... F. Gracz I wygraª!

borelowskich i rzutowych Twierdzenie (Martin) Ka»da gra borelowska jest zdeterminowana. Denicja Zbiór jest analityczny, je»eli jest ci gªym obrazem zbioru borelowskiego (równowa»nie: ci gªym obrazem przestrzeni N N ). Twierdzenie (Martin) Je»eli istnieje mierzalna liczba kardynalna, to ka»da gra analityczna jest zdeterminowana.

*-game G (F ) Dany jest zbiór F R. gracz I gra par U0 0, U0 1 zbiorów otwartych w R o rozª cznych domkni ciach i ±rednicy <1, gracz II gra i 0 {0, 1} - wybiera jeden z tych zbiorów U 0 i 0. w ruchu n + 1 gracz I gra par U0 n+1, U1 n+1 otwartych podzbiorów U n 1 o rozª cznych domkni ciach i ±rednicy <, in 2 n+1 w ruchu n + 1 gracz II gra i n+1 {0, 1} - wybiera jeden z tych zbiorów U n+1. in+1 Z tw. Baire'a U n = {x}; I wygrywa gdy x F. n in Obserwacja Je»eli gracz I ma strategi wygrywaj c w G (F ), to F zawiera homeomorczn kopi zbioru Cantora.

Unfolded *-game G u (F ) Dany jest zbiór F R N N. gracz I gra par U0 0, U0 1 zbiorów otwartych w R o rozª cznych domkni ciach i ±rednicy <1 oraz liczb naturaln k 0, gracz II gra i 0 {0, 1} - wybiera jeden z tych zbiorów U 0 i 0. w ruchu n + 1 gracz I gra par U0 n+1, U1 n+1 otwartych podzbiorów U n 1 o rozª cznych domkni ciach i ±rednicy < in 2 n+1 oraz liczb naturaln k n+1, w ruchu n + 1 gracz II gra i n+1 {0, 1} - wybiera jeden z tych zbiorów U n+1 in+1. I wygrywa, gdy x, y F, gdzie n U n in = {x}, y = k 0, k 1,....

G u (F ) a wªasno± zbioru doskonaªego Twierdzenie Dany jest zbiór F R N N, niech A = Π R [F ]. Je»eli I ma strategi wygrywaj c w G u (F ), to A zawiera kopi zbioru Cantora. Je»eli II ma strategi wygrywaj c w G u (F ), to A jest co najwy»ej przeliczalny.

Dowód Ustalmy strategi wygrywaj c Φ dla gracza II. We¹my x A i niech y = y 0, y 1, y 2,... N N b dzie takie,»e x, y F. Pozycja σ = U0 0, U0 1, y 0, i 0,..., U0 n 1, U1 n 1, y n 1, i n 1 jest dobra dla x, y, gdy II graª dotychczas wg. Φ oraz x U n 1. in 1 Dla ka»dego x, y F istnieje maksymalna dobra pozycja, inaczej I mógªby wygra. Niech A σ,k to zbiór punktów z U n 1, które na pewno nie in 1 znajd si w U n, o ile gracz I zagra liczb k i dowolne U n in 0, U 1 n, a gracz II zagra i n wg. strategii Φ. Je»eli σ jest maksymalna dobra dla x, y, to x A σ,y n. A A σ,k σ,k. Dla dowolnych σ, k zbiór A σ,k jest co najwy»ej jednopunktowy.

Twierdzenie Suslina Twierdzenie Je»eli A R jest analityczny, to A N lub A = R. Dowód. je»eli A R jest analityczny, to jest rzutem pewnego domkni tego F R N N. F -domkni ty G u (F ) jest zdeterminowana (to wymaga chwili zastanowienia). To który gracz ma strategi rozstrzyga o mocy A na podstawie poprzedniego twierdzenia.