Praktyczne zastosowania gier parzystości

12

Czy istnieją przykłady praktycznych zastosowań gier parzystych, tj. Systemów w świecie rzeczywistym, które można przedstawić jako gry parzyste?

Zwykle powiązana dokumentacja dotycząca gier z parzystością prawie nigdy nie jest praktycznym przykładem tej aplikacji.

kafka
źródło
3
Semantyka gry modalnego μ-rachunku jest związana z grami dla dwóch graczy z doskonałą informacją, szczególnie z nieskończoną parzystością. Zobacz także sekcję Związek z teorią logiki i automatów w artykule na Wikipedii o grach z parzystością.
Thomas Klimpel
1
Nie jest tak naprawdę przeznaczony do bezpośredniego zastosowania, ale raczej jako ważną część teorii (automaty, gry, logika) mających inne aplikacje.
Denis

Odpowiedzi:

11

Oto raczej odmienna aplikacja od tego, co mogłeś mieć na myśli. Programowanie liniowe ma wiele praktycznych zastosowań. Istnieje wiele algorytmów programowania liniowego, a te oparte na metodzie simpleks George'a Dantziga należą do najczęściej wdrażanych. Ważnym parametrem simplex jest tak zwana reguła przestawna. Victor Klee i George Minty zapewniają zestaw polytopów, na których zasada obrotu zaproponowana przez Dantzig wymagałaby wykładniczej liczby kroków obrotu. Od tego czasu odkryto przykłady wykładniczej dolnej granicy dla prawie każdej deterministycznej reguły przestawiania.

Simplex może jednak używać losowych reguł przestawnych. Gil Kalai w 1992 r. Wprowadził losową regułę obrotu i udowodnił, że reguła ta jest sub wykładnicza. Również w 1992 r. Micha Sharir i Emo Welzl zdefiniowali problemy typu LP, które obejmują standardowe programowanie liniowe, a wraz z Jiříem Matouškiem zaproponowali także losowe warianty simpleks i udowodnili podwykładnicze górne granice dla tego wariantu. Podwykładnicze dolne granice odkryto również w przypadku problemów typu LP, ale do około 2010 r. Nie było konkretnych przykładów programów liniowych, w których można by wykazać te dolne granice. Zobacz te dwa posty na blogu Gila Kalai, który opowiada o tej historii, związek z hipotezą Hirscha i linki do literatury.

Co to ma wspólnego z grami z parzystością? Aby skonfigurować połączenie, należy wykonać kilka kroków. Otwartym problemem w badaniach gier z parzystością do około 2009 r. Było ustalenie, czy pewne algorytmy iteracji polityki do rozwiązywania gier z parzystością mogą mieć charakter wykładniczy. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w pracach Marcina Jurdzińskiego . Oliver Friedmann, począwszy od 2009 roku , pokazał przykłady gier parzystości, w których pewne algorytmy iteracji polityki wymagały czasu wykładniczego. Wykorzystując związek między grami parzystości a pewnymi problemami typu LP, wyprowadził sub wykładnicze dolne granice dla różnych reguł przestawnych dla simpleks. (Należy jednak zauważyć, że jeden z wyników dotyczących algorytmu losowego aspektu pokazali Oliver Friedmann, Thomas Hansen i Uri Zwick być w błędzie.)

Mam nadzieję, że zgodzisz się, że jest to dość fascynujący i przekonujący przykład zastosowania gier z parzystością.

Istnieje również bardziej bezpośrednia odpowiedź na twoje pytanie. Załóżmy, że chcemy zaprojektować dyskretny sterownik, który reguluje zachowanie niektórych układów fizycznych (termostat, fabryka chemiczna itp.) W zależności od stanu systemu i stanu środowiska. Pytanie, czy istnieje kontroler zapewniający gwarancje, których chce projektant, można sprowadzić do rozwiązania gier z parzystością. Możesz więc pomyśleć o grze parzystej pod względem systemów, środowisk i kontrolerów.

μμ

Vijay D.
źródło
3
Artykuły, które wprowadziły losowy aspekt, potwierdziły podwykładnicze górne granice (oczekiwanej) liczby przestawnych kroków (obecnie odpowiedź mówi o dolnych granicach). Nowe dolne granice mają podobną formę, tj. Sub wykładnicze, a nie wykładnicze.
Rahul Savani
2
Warto zauważyć, że niektóre dolne granice Friedmanna, Hansena i Zwicka są wadliwe: arxiv.org/abs/1410.7871
Sasho Nikolov
Dzięki Sasho. Tak się dzieje, gdy przestaję czytać literaturę!
Vijay D