Игра без ценности - Википедия - Game without a value

Игровая клетка (то есть выигрыш для игрока I) для игры без значения из-за Сиона и Вулфа. Выплата 0 по двум диагональным линиям.

В математической теория игр, в частности изучение с нулевой суммой непрерывные игры, не в каждой игре есть минимакс ценить. Это ожидаемое значение одному из игроков, когда оба используют идеальную стратегию (которая заключается в выборе определенного PDF ).

В этой статье приводится пример игра с нулевой суммой у которого нет ценить. Это связано с Сион и Вулф.^[1]

Известно, что игры с нулевой суммой с конечным числом чистых стратегий имеют минимакс значение (первоначально доказано Джон фон Нейман ), но это не обязательно так, если в игре есть бесконечный набор стратегий. Ниже приводится простой пример игры без минимаксного значения.

Существование таких игр с нулевой суммой интересно тем, что многие результаты теория игры становятся неприменимыми, если отсутствует минимаксное значение.

Игра

Игроки I и II выбирают номер, ${ displaystyle x}$ и ${ displaystyle y}$ соответственно, с ${ Displaystyle х, у в [0,1]}$; выигрыш для меня

${ Displaystyle К (х, y) = { begin {case} -1 & { text {if}} x$

(т.е. игрок II платит ${ Displaystyle К (х, у)}$ игроку I; игра с нулевой суммой ). Иногда игрока I называют максимизирующий игрок и игрок II минимизация игрока.

Если ${ Displaystyle (х, у)}$ интерпретируется как точка на единичном квадрате, цифра показывает выигрыш для игрока I. Теперь предположим, что игрок I применяет смешанную стратегию: выбирает число из функция плотности вероятности (pdf) ${ displaystyle f}$; игрок II выбирает из ${ displaystyle g}$. Игрок I стремится максимизировать выигрыш, игрок II - минимизировать выигрыш. Обратите внимание, что каждый игрок знает о цели другого.

Ценность игры

Сион и Вулф показывают, что

${ displaystyle sup _ {f} inf _ {g} iint K , df , dg = { frac {1} {3}}}$

но

${ displaystyle inf _ {g} sup _ {f} iint K , df , dg = { frac {3} {7}}.}$

Это максимальное и минимальное ожидания ценности игры для игроков I и II соответственно.

В ${ displaystyle sup}$ и ${ displaystyle inf}$ соответственно возьмите верхнюю и нижнюю границу по PDF на единичном интервале (фактически Борелевские вероятностные меры ). Они представляют (смешанные) стратегии игрока I и игрока II. Таким образом, игрок I может гарантировать себе выигрыш не менее 3/7, если он знает стратегию игрока II; а игрок II может удерживать выплату до 1/3, если он знает стратегию игрока I.

Явно нет эпсилон равновесие для достаточно малых ${ displaystyle varepsilon}$, в частности, если ${ displaystyle varepsilon <{ frac {1} {2}} left ({ frac {3} {7}} - { frac {1} {3}} right) simeq 0,0476}$. Дасгупта и Маскин^[2] утверждать, что игровые значения достигаются, если игрок I устанавливает вес вероятности только на множество ${ Displaystyle влево {0,1 / 2,1 вправо }}$ а игрок II весит только ${ Displaystyle влево {1 / 4,1 / 2,1 вправо }}$.

Теорема Гликсберга показывает, что любая игра с нулевой суммой верхний или же полунепрерывный снизу функция выигрыша имеет значение (в данном контексте полунепрерывная верхняя (нижняя) функция K тот, в котором набор ${ Displaystyle {п середина К (Р) <с }}$ (соответственно ${ displaystyle {P mid K (P)> c }}$) является открыто для любого настоящий  c).

Обратите внимание, что функция выигрыша в примере Сиона и Вульфа явно не является полунепрерывной. Однако это можно сделать, изменив значение K(Икс, Икс) и K(Икс, Икс + 1/2) [т.е. выигрыш вдоль двух разрывов] до +1 или -1, что делает выигрыш полунепрерывным сверху или снизу соответственно. Если это будет сделано, игра будет иметь ценность.

Обобщения

Последующие работы Heuer ^[3] обсуждает класс игр, в которых единичный квадрат разделен на три области, причем функция выигрыша постоянна в каждой из областей.

Рекомендации