Introduzione alla Teoria dei Giochi

Documenti analoghi
Un modello matematico di investimento ottimale

Teoria dei Giochi. Dr. Giuseppe Rose Università degli Studi della Calabria Corso di Laurea Magistrale in Economia Applicata a.a 2011/2012 Handout 2

Teoria dei giochi. 1. Introduzione ed esempi. Slides di Teoria dei Giochi, Vincenzo Cutello 1

Incentivi alla cooperazione Introduzione

Sommario. Definizione di informatica. Definizione di un calcolatore come esecutore. Gli algoritmi.

Teoria dei Giochi non Cooperativi

Teoria dei giochi e calcoli strategici: dalla guerra fredda alle aste on-line

Aspetti probabilistici del gioco d azzardo

FISICA. Le forze. Le forze. il testo: 2011/2012 La Semplificazione dei Testi Scolastici per gli Alunni Stranieri IPSIA A.

Gestione del conflitto o della negoziazione

La matematica del gioco. Il gioco della matematica

1 Giochi a due, con informazione perfetta e somma zero

Testo alla base del Pitgame redatto dal prof. Yvan Lengwiler, Università di Basilea

Percorsi, strategie e geometrie in gioco Complementi e spunti di lavoro Primaria e Secondaria Inferiore

PowerSchedo. Un sistema di supporto alla decisione nel settore dell'oil&gas. For further information:

Probabilità discreta

Vinciamo insieme. Con il sostegno di :

COSTRUIRE UN TEAM VINCENTE DENTRO E FUORI DAL CAMPO

Economia Politica Microeconomia (ECN0006) 10 CFU a.a Eleonora Pierucci

Cosa dobbiamo già conoscere?

Siamo così arrivati all aritmetica modulare, ma anche a individuare alcuni aspetti di come funziona l aritmetica del calcolatore come vedremo.

IL MANAGER COACH: MODA O REQUISITO DI EFFICACIA. Nelle organizzazioni la gestione e lo sviluppo dei collaboratori hanno una importanza fondamentale.

Come si analizza un gioco

Per poter affrontare il problema abbiamo bisogno di parlare di probabilità (almeno in maniera intuitiva). Analizziamo alcune situazioni concrete.

POLO EDUCATIVO CITTADINO Analisi degli ostacoli AREA RELAZIONE (problem setting)

Comune di Lugo REGOLAMENTO CONSULTA COMUNALE DEI BAMBINI E DELLE BAMBINE, DEI RAGAZZI E DELLE RAGAZZE

Qual è il tuo approccio al lavoro? Che tipo sei? Come affronti le sfide che riguardano in lavoro? (e quindi anche un colloquio di lavoro)

In Action with Math. Competizione e Strategia: Teoria dei Giochi. Giulia Bernardi, Roberto Lucchetti. 5 novembre 2014

e-laborando Classi III B III E a.s

COME PARLARE DI DISLESSIA IN CLASSE.

VINCERE AL BLACKJACK

Da 2 a 4 Giocatori Autore Martin Wallace

Informazione e mercati competitivi. Lezione 29. Infomazione asimmetrica. Infomazione asimmetrica. Infomazione asimmetrica.

Istituto d Istruzione Secondaria Superiore M.BARTOLO. A cura del Prof S. Giannitto

Marketing Vincente

Informatica per la comunicazione" - lezione 8 -

SPECTER OPS. L'obiettivo del giocatore agente è quello che il suo agente completi 3 su 4 missioni obiettivo qualsiasi

Possesso palla in allenamento

TANTO,POCO,NIENTE zero. PROGETTO MATEMATICA INS. MARTINIS MARGHERITA A.S. 2007/08 4 ANNI Scuola infanzia COLLODI

Information summary: La Gestione dei Reclami

GRUPPI DI INCONTRO per GENITORI

Si considerino gli eventi A = nessuno studente ha superato l esame e B = nessuno studente maschio ha superato l esame. Allora A c B è uguale a:

Giochi e decisioni strategiche

Da dove nasce l idea dei video

INVIO SMS

21 marzo 2012: Il Consiglio Comunale incontra i ragazzi dell'istituto Comprensivo

Primi esercizi per gli studenti del corso di Statistica ed Elementi di Probabilita

Calcolo del Valore Attuale Netto (VAN)

Esercitazione 23 maggio 2016

Capitolo 4 Probabilità

DIREZIONE DIDATTICA DI SALUZZO Scuola dell Infanzia M.L.Alessi

Perché studiare la Microeconomia?

O.ME.R S.p.a Via G. Galilei, Mirano (VE)

O P E N S O U R C E M A N A G E M E N T PILLOLE DI TEST COMPRENSIONE. w w w. o s m v a l u e. c o m

Perché Giocare è importante?

Parliamo un po di più di bridge. La filosofia del gioco. Nico Andriola

Vincere a testa o croce

I brevetti software. Una minaccia per le imprese e la ricerca. Perché i brevetti sulle idee sono dannosi per lo sviluppo e la libera impresa

La managerialità tra rischi operativi e rischi finanziari. Milano, 25 marzo 2015

H1 Hrms Gestione eventi/scadenze automatiche

Una sperimentazione. Probabilità. Una previsione. Calcolo delle probabilità. Nonostante ciò, è possibile dire qualcosa.

Che volontari cerchiamo? Daniela Caretto Lecce, aprile

Teoria dei giochi. Teoria che analizza in modo formale l interazione strategica di soggetti razionali che agiscono in modo strategico

Una architettura peer-topeer per la visualizzazione 3D distribuita

Tasso di interesse e capitalizzazione

GIANLUIGI BALLARANI. I 10 Errori di Chi Non Riesce a Rendere Negli Esami Come Vorrebbe

Capitolo 17. I mercati con informazione asimmetrica

Jungle Speed è un gioco per 2-10 giocatori (ed anche di più) dai 7 anni in su.

I GRUPPI D'ACQUISTO SOLIDALI. Acquistare insieme per vivere bene

L INFORMAZIONE ASIMMETRICA

Super farmer è un gioco creato in Varsavia nel 1943 con il nome

Università degli Studi di Perugia A.A. 2014/2015 Dipartimento di Economia. ECONOMIA INDUSTRIALE Prof. Davide Castellani

CORSO DI INFORMATICA PER ADULTI

(liberamente interpretato da SCHEDA ALUNNI. Descrizione dell attività:

EBOOK GIAN PAOLO MONTALI CREDERE NEL GIOCO DI SQUADRA.

Viene lanciata una moneta. Se esce testa vinco 100 euro, se esce croce non vinco niente. Quale è il valore della mia vincita?

1. LE REGOLE EDUCAZIONE ALLA LEGALITA OBIETTIVI

WERNER GÜTH Max Planck Institute of Economics Jena, Germany INTERSEZIONI DI: INFORMAZIONI INCOMPLETE, RAZIONALITÀ LIMITATA E SUGGERIMENTI ESTERNI

ECONOMIA DEL LAVORO. Lezioni di maggio (testo: BORJAS) L offerta di lavoro

Introduzione. Coordinazione Distribuita. Ordinamento degli eventi. Realizzazione di. Mutua Esclusione Distribuita (DME)

Ascrizioni di credenza

ci sono più problemi che programmi esiste un problema che non si può risolvere con un programma

Intelligenza Artificiale

Corso di Politica Economica

Fabio Micheli QUELLO CHE BANCHE PROMOTORI E GURU NON VI DICONO

GIUSTIFICARE LE RISPOSTE. Non scrivere la soluzione di esercizi diversi su uno stesso foglio.

L insieme N dei numeri naturali è infinito?

Scopo della lezione. Informatica. Informatica - def. 1. Informatica

Le curve ellittiche sono un gioiello della matematica. Sono state studiate per secoli per la loro bellezza e importanza.

Moda, accessori GUFO: il made in Sicily alla conquista del mondo


STUDI SU MATERIALE GENETICO

Marcello De Carli Scuola di Architettura del Politecnico di Milano Lezioni brevi IL CENTRO URBANO CONCENTRARSI O DECENTRARSI

PROMUOVERSI MEDIANTE INTERNET di Riccardo Polesel. 1. Promuovere il vostro business: scrivere e gestire i contenuti online» 15

Teoria dei Giochi. Anna Torre

Indice. 1 La disoccupazione di 6

Probabilità e statistica

Lezione 8. La macchina universale

Guida Strategica per gli Imprenditori

Transcript:

GRUPP TELEM ITALIA La Teoria dei Giochi, quando giocare è una cosa molto seria Torino, 10 ebbraio 2016 Joint pen Lab SWARM,.so D. Abruzzi, 24 Politecnico di Torino abio agnani Dipartimento di Scienze Matematiche G.L. Lagrange

Agenda I Giochi Prima della Teoria La Teoria Dei Giochi lassica I Giochi Del uturo La nostra ricerca 2

Tutto inizia per gioco Posso perdere ma vinco sempre 3

Tutto inizia per gioco Il Gioco Di im (o di Marienbad)! Ad ogni turno un giocatore può togliere quanti fiammiferi vuole da una riga.! Perde chi toglie l ultimo fiammifero. 4

Tutto inizia per gioco Il Gioco Di im (o di Marienbad)! Ad ogni turno un giocatore può togliere quanti fiammiferi vuole da una riga.! Perde chi toglie l ultimo fiammifero. 1902 harles Bouton (Harvard) hi gioca per secondo ha una strategia vincente (facile). hi gioca per primo perde se l altro non sbaglia. 5

Tutto inizia per gioco In realtà, tutto inizia molto tempo prima, nella rancia del 700:! 1713,. Waldegrave: strategia per vincere al gioco di carte Le Her La probabilità era nata poco prima, nel 1654, con i lavori di Pascal sui giochi d azzardo Molta matematica nasce per gioco. 6

Tutto inizia per gioco I giochi con una strategia vincente facile sono poco interessanti! 1913 E. Zermelo: tre possibilità per gli Scacchi! Esiste strategia vincente per il bianco,! Esiste strategia vincente per il nero,! Esiste strategia per forzare una patta. Ad oggi, non si sa quale dei tre scenari sia vero. La strategia vincente è così complessa che neppure un computer può trovarla. Posso perdere ma non so se posso vincere 7

Tutto inizia per gioco he cosa c entra tutto questo con la Teoria dei Giochi? entra, ma c è molto altro. I giochi che abbiamo visto sono giochi a somma zero: uno vince e l altro necessariamente perde. La Teoria dei giochi è molto più ambiziosa. 8

Agenda I Giochi Prima della Teoria La Teoria Dei Giochi lassica I Giochi Del uturo La nostra ricerca 9

he cos è la Teoria dei Giochi Modello matematico per i comportamenti e le decisioni delle persone che interagiscono in un contesto socio-economico! gni persona cerca di massimizzare il proprio interesse.! La scelta di ognuno influenza l interesse degli altri.! Prevedere i comportamenti! ome emergono la cooperazione, la competizione, i conflitti. 10

Le pietre miliari 1944! ormalizzazione del concetto di gioco! Strategie ottimali indipendenti dal comportamento degli altri giocatori! asce e si sviluppa nel clima della guerra fredda 11

Le pietre miliari 1950, John ash Equilibrium points in n-person games PAS Viene proposto un fondamentale concetto che diverrà noto come Equilibrio di ash Harsanyi-ash-Salten obel 1994 12

Gli sviluppi moderni! Molteplici applicazioni: economia, finanza, biologia! Ancora due obel:! 2005 Aumann-Shelling onflitti e cooperazione! 2012 Roth-Shapley Applicazioni ai mercati! Più recentemente! Marketing mirato sui network sociali.! Design di meccanismi economici: trasporti ed energia! Design di reti cibernetiche: Smart Home, Smart ity,. 13

Il Dilemma dei due prigionieri Un esempio chiave: 14

Il dilemma dei due prigionieri rank e ora vengono arrestati e accusati di un delitto. Sono interrogati separatamente e proposto loro di confessare:! Se confessano entrambi, avranno entrambi 3 anni.! Se uno dei due confessa e l altro no il primo sarà libero e l altro avrà 5 anni.! Se entrambi non confessano avranno entrambi 1 anno. 15

La formalizzazione del gioco LA SELTA DI RA ESSA ESSA ESSA ESSA LA SELTA DI RAK 2-3 0-3 -5 L ITERESSE DI RAK 0-5 L ITERESSE DI RA 16

La formalizzazione del gioco LA SELTA DI RA ESSA ESSA LA SELTA DI RAK -3-5 -3 0 3 0-5 L ITERESSE DI RAK L ITERESSE DI RA 17

Le strategie LA SELTA DI RA ESSA ESSA LA SELTA DI RAK -3-5 Se ora confessa, a rank conviene confessare -3 0 3 0-5 18

Le strategie LA SELTA DI RA ESSA ESSA LA SELTA DI RAK -3-5 -3 0 Se ora non confessa, a rank conviene confessare 3 0-5 19

Le strategie LA SELTA DI RA ESSA ESSA LA SELTA DI RAK -3-5 -3 0 3 0-5 A rank conviene sempre confessare! onfessare è una strategia dominante. 20

Le strategie LA SELTA DI RA ESSA ESSA LA SELTA DI RAK -3-5 0 SIMMETRIA! Ad entrambi conviene sempre confessare -3 3 0-5 21

Le strategie LA SELTA DI RA ESSA ESSA LA -3 SELTA DI RAK 0-5 -3 Se entrambi non confessassero, otterrebbero entrambi un risultato migliore! 3 0-5 22

Il dilemma dei due prigionieri onfessare è strategia dominante: scelta razionale. Le ipotesi che ci stanno sotto: rank e ora non si parlano Il gioco avviene una sola volta L interesse è determinato solo dagli anni di galera! Scenari diversi:! Giochi ripetuti più volte! Diversi interessi dei giocatori (altruismo, paura, ecc ) 23

Il dilemma dei due prigionieri Questo gioco modella molteplici scenari applicativi:! ooperazione e competizione commerciale tra aziende o stati.! Guerra dei prezzi nelle telecomunicazioni mobili! Escalation di riarmo o scelte di disarmo.! Accordi inter-stati sulle emissioni 24

Un gioco più altruistico LA SELTA DI RA ESSA ESSA LA SELTA DI RAK -3-5 -3-2 3-2 -5 Termine che riflette considerazioni morali. o timore di ritorsioni future. 25

Un gioco più altruistico LA SELTA DI RA ESSA ESSA LA SELTA DI RAK -3-5 -3-2 3-2 -5 Se ora confessa, a rank conviene confessare Se ora non confessa, a rank non conviene confessare 26

Un gioco più altruistico LA SELTA DI RA ESSA ESSA LA -3 SELTA DI RAK -2-5 -3 3-2 on esiste più una strategia dominante! Gioco di coordinamento. -5 27

Un gioco più altruistico LA SELTA DI RA ESSA ESSA LA -3 SELTA DI RAK -2-5 -3 3-2 on esiste più una strategia dominante! Gioco di coordinamento. -5 Equilibri di ash: Se uno dei due potesse rivedere la scelta, non la cambierebbe. 28

Un gioco più altruistico LA SELTA DI RA ESSA ESSA LA SELTA DI RAK Uno dei due equilibri è chiaramente preferibile. -3-5 Da cosa dipenderà la scelta? -3-2 3-2 -5 Equilibri di ash: Se uno dei due potesse rivedere la scelta, non la cambierebbe. 29

Il gioco del pollo Due auto si lanciano l una contro l altra. gni conduttore può decidere di sterzare o di tirare dritto.! Se un conduttore sterza mentre l altro no è considerato chicken e l altro coraggioso.! Se entrambi non sterzano collideranno e moriranno.! Se entrambi sterzano non avranno una grande considerazione da parte dei loro pari. 30

Il gioco del pollo Morire 0 hicken Indifferenza 0 oraggioso 1 A STERZA TIRA DRITT B STERZA 0 0 1 3 TIRA DRITT 1 0 0 31

Il gioco del pollo Gli equilibri di ash Gioco di anti-coordinamento gni giocatore ha un equilibrio preferito A STERZA TIRA DRITT B STERZA 0 0 1 TIRA DRITT 1 3 0 0 Possibile Strategia: convincere l altro che non sterzeremo! 32

Il gioco del pollo Metafora di comportamenti umani e animali in situazioni di sfida e conflitto:! 1959 B. Russell ommon Sense and uclear Warfare. George Allen and Unwin, London.! 1973 J. Maynard Smith e G.R. Price, The logic of animal conflict. ature 33

Il gioco del pollo el Dr. Stranamore, Kubrick indaga su una questione sottile del gioco:! Gli americani lanciano un attacco nucleare contro la Russia.! I russi hanno un dispositivo segreto che, in caso di attacco, scatena una controffensiva finale.! I Russi hanno lo sterzo bloccato, ma non lo hanno detto all avversario 34

I fondamentali concetti introdotti! Strategia dominante! Equilibrio di ash:! Giochi con più equilibri! La scelta dipende dalle strategie e dalla dimensione temporale! Giochi senza equilibri di ash? 35

Un gioco a somma zero Due giocatori A e B pongono due monete sul tavolo. Se vengono due Teste o due roci, vince A Altrimenti vince B essun equilibrio di ash! B A TESTA RE TESTA enomeno tipico nei giochi a somma zero 1 1 3 RE 1 1 36

Il risultato di ash Eppure ash ha preso il obel proprio per questo: TEREMA: gni gioco ammette sempre almeno un equilibrio di ash 37

Il risultato di ash Eppure ash ha preso il obel proprio per questo: TEREMA: gni gioco ammette sempre almeno un equilibrio di ash! Strategie ripetute probabilistiche! L equilibrio di ash nel caso precedente:50% testa, 50% croce 38

Agenda I Giochi Prima della Teoria La Teoria Dei Giochi lassica I Giochi Del uturo La nostra ricerca 39

Giochi e network egli ultimi anni: etwork complessi e fenomeni collettivi La teoria dei giochi: linguaggio universale per descrivere le interazione tra agenti (umani, economici biologici, cibernetici). on più due giocatori, ma moltissimi... 40

Giochi sui network sociali! Evoluzione di epidemie! Evoluzione delle opinioni! Diffusione di nuove mode, di nuovi prodotti tecnologici ome entrano i giochi? Esempio: un agente può decidere di utilizzare oppure no una determinata applicazione per cellulare. L interesse è proporzionale a quanti amici già hanno questa applicazione. 41

Giochi sui network sociali! Evoluzione di epidemie! Evoluzione delle opinioni! Diffusione di nuove mode, di nuovi prodotti tecnologici ome entrano i giochi? Il marketing mirato: quali sono gli agenti nel network più importanti per ottimizzare la diffusione di un idea o di un prodotto? on D. Acemoglu MIT, A. zdaglar MIT 42

Giochi di congestione su reti etwork infrastrutturali (rete stradale, rete elettrica, ): Utilizzatori di risorse condivise e limitate. L interesse: il tempo di percorrenza, il costo Le azioni: la strada scelta, la fascia oraria di utilizzo 43

Giochi di congestione su reti etwork infrastrutturali (rete stradale, rete elettrica, ): Questi sistemi funzionano bene in condizioni normali. Mostrano forte fragilità a shock locali. Blackout a cascata. 44

Giochi di congestione su reti etwork infrastrutturali (rete stradale, rete elettrica, ): enomeni di sincronizzazione dei comportamenti (ad esempio l utilizzo di massa delle indicazioni di traffico di google) possono amplificare i fenomeni di congestione. 45

Giochi di congestione su reti etwork infrastrutturali (rete stradale, rete elettrica, ): Disegnare meccanismi che incentivino fenomeni virtuosi nell utilizzo delle risorse. G. omo University of Lund Utilizzare le reti telematiche per far cooperare gli utenti. JL SWARM Progetto europeo ITREPID SWARM 46

Ingegneria dei network! ostruire network cibernetici! omputer, sensori, cellulari, robot! bbiettivi complessi! Approcci standard non adeguati! Servizi digitali! Rendere migliore la vita nelle case, nelle città.! Smart Home, Smart ity, AI! Migliorare la qualità delle infrastrutture (trasporti, energia)! Migliorare la sicurezza (monitoraggio ambientale) 47

Ingegneria dei network Un fondamentale cambio di paradigma: on architetture gerarchiche con controllori centralizzati. Architetture di sistemi cooperativi e decentralizzati. Più robuste, più sicure, meno costose. 48

Ingegneria dei network BEEKUP Reti di computer per il cloud distribuito. Politecnico (DISMA, DIGEP, DAD), JL SWARM, Istituto Boella ondivisione della banda per accesso domestico. Politecnico (DISMA, DET), JL SWARM, Istituto Boella 49

onclusione! La Teoria dei giochi nasce per studiare i giochi di società! Si sviluppa nel XX secolo, spinta dalle applicazioni economiche, biologiche, finanziarie.! ella nuova era dei network è il linguaggio fondamentale per lo studio delle interazioni.! Strumento fondamentale per affrontare le ambiziosissime sfide tecnologiche di HRIZ 2020 50

GRAZIE! 51