Wprowadzenie do teorii gier



Podobne dokumenty
Wprowadzenie do teorii gier

Tworzenie gier na urządzenia mobilne

Tworzenie gier na urządzenia mobilne

Teoria gier. prof. UŚ dr hab. Mariusz Boryczka. Wykład 4 - Gry o sumie zero. Instytut Informatyki Uniwersytetu Śląskiego

Teoria gier. mgr Przemysław Juszczuk. Wykład 5 - Równowagi w grach n-osobowych. Instytut Informatyki Uniwersytetu Śląskiego

Teoria gier. dr Przemysław Juszczuk. Wykład 2 - Gry o sumie zero. Instytut Informatyki Uniwersytetu Śląskiego

Teoria gier. wstęp Teoria gier Zdzisław Dzedzej 1

TEORIA GIER W EKONOMII. dr Robert Kowalczyk Katedra Analizy Nieliniowej Wydział Matematyki i Informatyki UŁ

TEORIA GIER W EKONOMII. dr Robert Kowalczyk Katedra Analizy Nieliniowej Wydział Matematyki i Informatyki UŁ

Teoria gier w ekonomii - opis przedmiotu

MODELOWANIE RZECZYWISTOŚCI

Wyznaczanie strategii w grach

Konkurencja i kooperacja w dwuosobowych grach strategicznych. Anna Lamek

Wykład Ćwiczenia Laboratoriu m ,5 1,5 WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI CELE PRZEDMIOTU

MODELOWANIE RZECZYWISTOŚCI

Teoria gier matematyki). optymalności decyzji 2 lub więcej Decyzja wpływa na wynik innych graczy strategiami

Gry o sumie niezerowej

TEORIA GIER W NAUKACH SPOŁECZNYCH. Równowagi Nasha. Rozwiązania niekooperacyjne.

Temat 1: Pojęcie gry, gry macierzowe: dominacje i punkty siodłowe

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

TEORIA GIER DEFINICJA (VON NEUMANN, MORGENSTERN) GRA. jednostek (graczy) znajdujących się w sytuacji konfliktowej (konflikt interesów),w

10. Wstęp do Teorii Gier

TEORIA GIER W EKONOMII WYKŁAD 2: GRY DWUOSOBOWE O SUMIE ZEROWEJ. dr Robert Kowalczyk Katedra Analizy Nieliniowej Wydział Matematyki i Informatyki UŁ

LEKCJA 4. Gry dynamiczne z pełną (kompletną) i doskonałą informacją. Grą dynamiczną jest każda gra w której gracze wykonują ruchy w pewnej kolejności.

EKONOMIA MENEDŻERSKA. Wykład 5 Oligopol. Strategie konkurencji a teoria gier. 1 OLIGOPOL. STRATEGIE KONKURENCJI A TEORIA GIER.

Materiał dydaktyczny dla nauczycieli przedmiotów ekonomicznych. Mikroekonomia. w zadaniach. Gry strategiczne. mgr Piotr Urbaniak

TEORIA GIER HISTORIA TEORII GIER. Rok 1944: powszechnie uznana data narodzin teorii gier. Rok 1994: Nagroda Nobla z dziedziny ekonomii

Propedeutyka teorii gier

OPISU MODUŁU KSZTAŁCENIA (SYLABUS) dla przedmiotu Teoria gier na kierunku Zarządzanie

Elementy Modelowania Matematycznego

Nazwa przedmiotu. pierwsza

TEORIA GIER. Wspólna wiedza dotyczy nie tylko zachowań (reguł postępowania), ale i samej gry : każdy zna jej reguły i wypłaty (swoje i uczestników).

Skowrońska-Szmer. Instytut Organizacji i Zarządzania Politechniki Wrocławskiej Zakład Zarządzania Jakością r.

Uniwersytet Warszawski Teoria gier dr Olga Kiuila LEKCJA 3

Teoria gier. Wykład7,31III2010,str.1. Gry dzielimy

TEORIA GIER WPROWADZENIE. Czesław Mesjasz

1. S³owo wstêpne Geologia gospodarcza g³ówne aspekty problematyki badawczej Zakres, treœæ i cel rozprawy...

Teoria gier. Łukasz Balbus Anna Jaśkiewicz

Teoria gier. Teoria gier. Odróżniać losowość od wiedzy graczy o stanie!

Czym zajmuje się teroia gier

Punkty równowagi w grach koordynacyjnych

2010 W. W. Norton & Company, Inc. Oligopol

Modelowanie sytuacji konfliktowych, w których występują dwie antagonistyczne strony.

Metody teorii gier. ALP520 - Wykład z Algorytmów Probabilistycznych p.2

TEORIA GIER W EKONOMII WYKŁAD 6: GRY DWUOSOBOWE KOOPERACYJNE O SUMIE DOWOLNEJ

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Czym zajmuje się teroia gier

Lista zadań. Równowaga w strategiach czystych

Teoria gier matematyki). optymalności decyzji 2 lub więcej Decyzja wpływa na wynik innych graczy strategiami

ur. 28 Czerwca 1928 w Bluefield w Wirginii, matematyk i ekonomista, profesor Uniwersytetu Princeton

GRY W POSTACI EKSTENSYWNEJ (rozwiniętej)

11. Gry Macierzowe - Strategie Czyste i Mieszane

Mikroekonomia. O czym dzisiaj?

Daria Sitkowska Katarzyna Urbaniak

Teoria Gier i Optymalne Wykorzystanie Wspólnych Zasobów p. 1/4

Elementy teorii gier. Badania operacyjne

Gry w postaci normalnej

FUNDAMENTALNY WKŁAD JOHNA NASHA W ROZWÓJ TEORII GIER

Teoria Gier - wojna, rybołówstwo i sprawiedliwość w polityce.

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

Przykład. 1 losuje kartę z potasowanej talii, w której połowa kart ma kolor czarny a połowa czerwony. Postać ekstensywna Postać normalna

NASH I JEGO HISTORIA

D. Miszczyńska, M.Miszczyński KBO UŁ 1 GRY KONFLIKTOWE GRY 2-OSOBOWE O SUMIE WYPŁAT ZERO

Lista zadań. 1. Podaj wszystkie czyste równowagi Nasha. Zaznacz pary strategii, które są Pareto optymalne.

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Algorytmiczne Aspekty Teorii Gier Rozwiązania zadań

Teoria Gier. Piotr Kuszewski 2018L

Dr Ewa Roszkowska Wydział Ekonomiczny UwB Zakład Ekonometrii i Statystyki O TEORII GIER, EKONOMII I MATEMATYCE

Egzamin z Wstępu do Teorii Gier. 19 styczeń 2016, sala A9, g Wykładowca: dr Michał Lewandowski. Instrukcje

SYLABUS PRZEDMIOTU W SZKOLE DOKTORSKIEJ

Wartość Shapleya. Oskar Skibski. Institute of Informatics, University of Warsaw. 8 października 2012

a) Znajdź równowagi Nasha tej gry oraz wypłaty w równowadze obu tenisistek...

D. Miszczyńska, M.Miszczyński KBO UŁ, Badania operacyjne, gry konfliktowe 1

Tomasz Rostański. Gry wieloosobowe. Wersja niedokończona (wersje dokończoną szlag trafił wraz ze śmiercią strony giaur.qs.pl)

PODSTAWY WSPOMAGANIA PODEJMOWANIA DECYZJI W ZARZĄDZANIU BEZPIECZEŃSTWEM. cz. 6. dr BOŻENA STARUCH

Stochastyczna dynamika z opóźnieniem czasowym w grach ewolucyjnych oraz modelach ekspresji i regulacji genów

-Teoria gier zajmuje się logiczną analizą sytuacji konfliktu i kooperacji

Opis przedmiotu. Karta przedmiotu - Metody matematyczne w transporcie Katalog ECTS Politechniki Warszawskiej

1 S t r o n a. Teoria Gier Praca domowa 1 - rozwiązania

Matematyczne modele współpracy i konfliktu - teoria gier w praktyce

Optymalizacja decyzji

Wstęp do Teorii Gier 5 X Tadeusz P/latkowski

Wprowadzenie do teorii gier Ryszard Paweł Kostecki

Systemy wspomagania decyzji Kod przedmiotu

1. Opierał się wyłącznie na strategiach czystych, a, jak wiadomo, gra może mieć jedyne równowagi w strategiach mieszanych.

ZRYCZAŁTOWANE FORMY OPODATKOWANIA W ŚWIETLE TEORII GIER

Metody analizy decyzji

Teoria gier a ewolucja. Paweł Kliber (UEP)

Elementy teorii gier

Porównanie rozwiązań równowagowych Stackelberga w grach z wynikami stosowania algorytmu UCT

STRUKTURY RYNKU I ICH REGULACJE. Wykład 4: Oligopol. Wrocław

Mixed-UCT: Zastosowanie metod symulacyjnych do poszukiwania równowagi Stackelberga w grach wielokrokowych

Konkurencja i współpraca w procesie podejmowania decyzji

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

Matematyka stosowana. Wstęp do Teorii Gier. Tadeusz Płatkowski

MATEMATYCZNE METODY WSPOMAGANIA PROCESÓW DECYZYJNYCH

Wykłady specjalistyczne. (Matematyka w finansach i ekonomii; Matematyczne metody informatyki)

Algorytmy dla gier dwuosobowych

Security Games: zastosowanie UCT na tle dotychczasowych podejść do problemu

Modele lokalizacyjne

Transkrypt:

Instytut Informatyki Uniwersytetu Śląskiego Wykład 1

1 Klasyfikacja gier 2 Gry macierzowe, macierz wypłat, strategie czyste i mieszane 3 Punkty równowagi w grach o sumie zerowej 4 Gry dwuosobowe oraz n-osobowe o sumie niezerowej 5 Typy równowag oraz równowagi Nasha 6 Gry iterowane 7 Twierdzenie o minmaksie, drzewa gry 8 Gry dwuosobowe negocjacyjne 9 Gra na giełdzie jako przykład gry z naturą

Warunki zaliczenia kolokwium - zakres: gry w postaci strategicznej, wyznaczanie strategii czystych i mieszanych, wyznaczanie punktów równowag w grach o sumie zerowej, równowagi Nasha w grach dwuosobowych, równowagi przybliżone, strategie zdominowane oraz strategie dominujące 60 % oceny. turniej programów - algoritm min-max z funkcją oceniającą dla wybranej gry 40 % oceny.

Teoria gier zajmuje sie badaniem optymalnego zachowania w przypadku przeciwstawnych interesów i okreslana jest jako matematyczna teoria konfliktu. minimum dwóch uczestników gry; zbiór zasad, według których postępują uczestnicy gry; wynik gry, który określony jest przez kombinacje sposobów postępowania uczestników gry; uczestnicy są racjonalni i dążą do maksymalizacji zysków.

Podstawy teorii gier: E. Borel, Sur les jeux ou interviennent le hasard et l habilit e des joueurs, the English translation [Elements of the Theory of Probability. Prentice-Hall, 1924. J. von Neumann, Zur theorie der gesellschaftsspiele. Mathematische Annalen - Contributions to the Theory of Games, Vol. 4:13 42, 1928. O. Mergenstern, J. von Neumann. Theory of Games and Economic Behavior. Princeton University Press, 1944. J. Nash, Non-Cooperative Games, The Annals of Mathematics Second Series, Vol. 54, No. 2 (Sep., 1951), pp. 286-295.

Zastosowanie teorii gier: ekonomia, J. Aubin. Mathematical Methods of Game and Economic Theory. North-Holland Publ. CO., 1979. nauki społeczne, P. Ordeshook. Game theory and political theory. Cambridge University Press, 1986. biologia, Selten R. Hammerstein, P. Handbook of game theory. University of Bonn, 1994. sztuczna inteligencja, M. Tennenholtz. Game Theory and Artificial Intelligence. Springer Berlin/Heidelberg, 2002.

handel elektroniczny, Games at Work-Agent-Mediated E-Commerce Simulation, 2000. sieci komputerowe, Mackenzie A. Menon R. Dasilva L. Hicks J. Reed J. Gilles R. Neel, J. Using game theory to analyze wireless ad hoc networks. IEEE Communications Surveys and Tutorials, Vol. 7:46 56, 2005. sieci transportowe, David Easley and Jon Kleinberg. Reasoning about a Highly Connected World. Cambridge University Press, 2010. i wiele więcej..

Figure : Podział gier

Jeden z możliwych podziałów gier: kolejność podejmowania decyzji: gry w postaci strategicznej i ekstensywnej; posiadana wiedza: gry z pełną informacją oraz gry z niepełną informacją; liczba graczy: gry 2-osobowe, gry n-osobowe (n 3); zbiór dostępnych akcji: gry nieskończone (kontinuum akcji), gry ze skończonym zbiorem strategii; możliwość tworzenia koalicji: gry kooperacyjne, gry niekooperacyjne; powtarzalność: gry iterowane oraz gry jednoetapowe.

Czas podejmowania decyzji Gry w postaci strategicznej (normalnej) sytuacje, w których gracze podejmują decyzje jednocześnie; zysk graczy obliczany jest na podstawie macierzy wypłat; wielkość macierzy wypłat zależy bezpośrednio od liczby graczy oraz od liczby strategii czystych dostępnych dla graczy; Gry w postaci ekstensywnej (drzewiastej) decyzje graczy podejmowane są sekwencyjnie; wypłaty graczy ustalane na podstawie drzewa gry; każdy z graczy w danej chwili zna wszystkie możliwe ruchy.

Formalnie gra w postaci normalnej: Γ = N, {A i }, M, i = 1, 2,..., n gdzie: N = {1, 2,..., n} jest zbiorem graczy; {A i } jest skończonym zbiorem strategii dla gracza i o m strategiach; M = {µ 1, µ 2,..., µ n } to zbiór funkcji wypłat dla graczy.

Figure : Przykład prostej gry dwuosobowej

Figure : Wielosobowa gra w postaci strategicznej w programie GAMBIT 4 graczy; każdy z graczy po 2 strategie; każda komórka macierzy to wypłata gracza przy okreśonych strategiach pozostałych graczy;

Gra w postaci ekstensywnej formalnie: N = {1, 2,..., n} - zbiór graczy; G = (W, E) - drzewo gry (graf skierowany bez cykli) W - wierzchołki (sytuacje w grze); E - łuki (przejścia między sytuacjami w grze); często wyróżnia się też zbiór wierzchołków końcowych (liści).

Dowolną grę dla dwóch (i więcej) graczy taką jak szachy, kółko i krzyżyk, go, warcaby można zapisać w postaci ekstensywnej. algorytm min-max: pomaga znaleźć najlepszy ruch, pracując od końca gry. Na każdym kroku zakłada, że gracz A próbuje zmaksymalizować szanse na wygraną gracza A, podczas gdy w następnym ruchu gracz B stara się zminimalizować szanse na wygraną gracza A; algorytm alfa-beta - algorytm stosowany do redukcji liczby węzłów, które muszą zostać sprawdzone w algorytmie min-max.

Figure : Algorytm min-max

Figure : Algorytm alfa-beta

Gry z pełną informacją: każdy z graczy zna w pełni zasady gry, funkcje wypłat oraz zbiory mozliwych strategii wszystkich pozostałych graczy; założenie o racjonalności graczy, gdzie każdy z uczestników dąży do maksymalizacji zysku; gracze w każdej chwili posiadają pełną informację o poprzednich decyzjach innych graczy; grę ekstensywną można przekształcić w grę w postaci normalnej (i na odwrót);

Figure : Wielosobowa gra w postaci ekstensywnej

Gry z niepełną informacją: określane także jako gry bayesowskie; dla gier strategicznych w przypadku informacji niepełnej definiowana jest jawnie dodatkowa funkcja prawdopodobieństwa, która w zależności od wartości określa końcową wypłatę graczy; często przyjmuje się, że gry strategiczne z niepełną informacją posiadają więcej niż jedną macierz wypłat; dla gier w postaci ekstensywnej brak pełnej informacji zaznaczony jest jako zbiory informacyjne.

Figure : Gra w postaci ekstensywnej z niepełną informacją

Możliwość tworzenia koalicji graczy: gry koalicyjne akcje przypisywane sa grupom (koalicjom) graczy; ze zbioru graczy możliwe jest wyszczególnienie podzbiorów graczy współpracujących ze sobą; wartość Shapleya - wartość zysku pojedynczego gracza w koalicji; gry niekooperacyjne interesy graczy w grach niekooperacyjnych nie muszą być przeciwstawne (gry o sumie niezerowej); założenie o racjonalności graczy (w przypadku gracza nieracjonalnego każda strategia ma takie samo prawdopodobieństwo wyboru);

Figure : Gra z elementami kooperacji dwóch graczy Dwóch graczy: każdy ma do wyboru jedną z trzech strategii. nieustępliwa: gracz jedzie drogą główną i żąda przejazdu; elastyczna: gracz jedzie drogą główną w przypadku pierwszeństwa przejazdu. W przeciwnym razie przepuszcza gracza B; wycofanie się: gracz jedzie dłuższą drogą.

Gry z kontinuum graczy stosowane do przedstawiania sytuacji wolnorynkowych; zbiór graczy reprezentowany przed odcink [0, 1]; koncepcja strategii stabilnej ewolucyjnie; Figure : Przykład gry ze strategią stabilną ewolucyjnie. Popularny Jastrząb-gołąb

Gry o nieskończonym zbiorze strategii są uogólnieniem gier skończonych: jeden z najpopularniejszych przykładów tego typu gier to duopol Cournota; gry na kwadracie, gdzie każdy z graczy posiada kontinuum strategii czystych; strategia mieszana dla gier na kwadracie to dystrybuanta funkcji;

Dziękuję za uwagę.