組合博弈論
组合博弈论又称CGT,是研究组合博弈的应用数学和理论计算机科学的一个分支,与"传统"或"经济"博弈论不同。CGT的产生与公正博弈理论有关,特别是双人游戏Nim,强调"解决"某些类型的组合博弈。
一个游戏必须满足几个条件才能成为组合游戏。这些条件是:
- 游戏必须至少有两名玩家。
- 游戏必须是顺序的(即玩家交替轮流。
- 游戏必须有完美的信息(即没有任何信息被隐藏,如扑克。
- 游戏必须是确定性的(即非偶然性)。运气不是游戏的一部分。
- 游戏必须有一个确定的可能的移动量。
- 游戏最终必须结束。
- 当一个玩家不能再移动时,游戏必须结束。
组合博弈论在很大程度上局限于研究组合博弈的一个子集,这些博弈是两个人的、有限的、有赢家和输家的(即不以平局结束)。
这些组合博弈可以用树来表示,每个顶点都是树上直接下面的博弈的某一步棋所产生的博弈。这些博弈可以被赋予博弈值。寻找这些博弈值对于CG理论家来说非常有意义,博弈加法的理论概念也是如此。两个对局的和是指每个棋手在轮到她/他的时候必须只在两个对局中的一个对局中移动,而让另一个对局保持原样。
埃尔温-贝勒坎普、约翰-康威和理查德-盖伊是该理论的创始人。他们在20世纪60年代一起工作。他们出版的著作叫《你的数学游戏的赢家之道》。
定义
在理论中,有两个棋手叫左、右。棋局是可以让左、右进行其他棋局的棋子。例如,在象棋的游戏中,有一个通常的起手设置。不过,也可以把第一步棋之后的棋局看成是不同的棋局,有不同的设置。所以每一个位置也被称为一盘棋。
游戏的记号为{L|R}。L {\displaystyle L}是左边玩家可以移动到的游戏。R {displaystyle R}是右边棋手可以移动到的棋局。如果你知道国际象棋的符号,那么通常的国际象棋设置是游戏
{ a 3 , a 4 , N a 3 , b 3 , b 4 , c 3 , c 4 , N c 3 , ... | a 6 , a 5 , N a 6 , b 6 , b 5 , c 6 , c 5 , N c 6 , ... }。{displaystyle \{a3,a4,Na3,b3,b4,c3,c4,Nc3,\dots |a6,a5,Na6,b6,b5,c6,c5,Nc6,\dots }}。 |
点"......"表示有很多步棋,所以没有全部显示。
国际象棋是非常复杂的。最好是想一些简单的游戏。例如,Nim,想起来就简单多了。尼姆是这样下的。
- 有0个或更多的计数器堆。
- 在一个回合中,一个玩家可以从一个牌堆中拿取该玩家想要的任何数量的计数器。
- 不能出招的棋手输了。
最简单的尼姆游戏开始时根本没有计数器!在这种情况下,双方都不能移动。在这种情况下,双方都不能移动。这就是所谓的{|}。两边都是空的,因为双方都不能移动。第一个走的棋手不能动,所以会输。在CGT中,人们常常把{|}写成符号0(零)。
最简单的棋局只有一堆棋子,只有一个计数器。如果左边的棋手先走,该棋手必须走计数器,使右边没有棋步({|},或0)。如果反而是右方先走,左方就没有棋步了。所以左右两边都可以下到0,显示为{{|}|{|}},或{0|0}。最先下棋的棋手将获胜。等于{0|0}的棋局非常重要。它们用符号*(星号)表示。
问题和答案
问:什么是组合博弈论?答:组合博弈论(CGT)是应用数学和理论计算机科学的一个分支,研究组合博弈,与 "传统 "或 "经济 "博弈论不同。
问:一个游戏必须满足什么条件才能被认为是组合博弈?
答:一个游戏要被认为是组合博弈,必须至少有两个玩家,必须是连续的(即玩家交替轮流),必须有完美的信息(即没有信息被隐藏),必须是确定性的(即非偶然性),运气不能成为游戏的一部分,必须有确定数量的可能行动,游戏必须最终结束,并且游戏必须在一个玩家不能再移动时结束。
问:组合博弈论关注的是什么类型的游戏?
答:组合博弈论主要关注有赢家和输家的双人有限博弈(即不会以平局结束)。
问:这些类型的游戏是如何表现的?
答:这些类型的游戏可以用树来表示,每个顶点代表树上正下方的特定棋步所产生的游戏。
问:CG理论家的一些目标是什么?
答:CG理论家的一些目标包括为这些类型的棋局寻找价值,以及理解 "棋局增加 "的概念,即每个棋手在两个不同的棋局中只走一步,而另一个棋局在他们的回合中没有变化。
问:谁创立了CGT?
答:Elwyn Berlekamp、John Conway和Richard Guy在他们于20世纪60年代出版的名为《你的数学游戏的赢法》的著作中被认为是CGT的创始人。