Игры с комбинаторными ограничениями

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Кибернетика и системный анализ
Datum:2008
Hauptverfasser: Емец, О.А., Устьян, Н.Ю.
Format: Artikel
Sprache:Russisch
Veröffentlicht: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України 2008
Schlagworte:
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44202
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Игры с комбинаторными ограничениями / О.А. Емец, Н.Ю. Устьян // Кибернетика и системный анализ. — 2008. — № 4. — С. 134-141. — Бібліогр.: 30 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859606053336907776
author Емец, О.А.
Устьян, Н.Ю.
author_facet Емец, О.А.
Устьян, Н.Ю.
citation_txt Игры с комбинаторными ограничениями / О.А. Емец, Н.Ю. Устьян // Кибернетика и системный анализ. — 2008. — № 4. — С. 134-141. — Бібліогр.: 30 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Кибернетика и системный анализ
first_indexed 2025-11-28T04:33:09Z
format Article
fulltext 134 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 4 ÓÄÊ 519.85 Î.À. ÅÌÅÖ, Í.Þ. ÓÑÒÜßÍ ÈÃÐÛ Ñ ÊÎÌÁÈÍÀÒÎÐÍÛÌÈ ÎÃÐÀÍÈ×ÅÍÈßÌÈ Êëþ÷åâûå ñëîâà: êðèòåðèè ïðèíÿòèÿ ðåøåíèé, «èãðû ñ ïðèðîäîé», îïòèìàëüíàÿ ñòðàòåãèÿ, çàäà÷à îïòèìèçàöèè íà ïåðåñòàíîâêàõ, êîìáèíàòîðíàÿ îïòèìèçàöèÿ. Ïðèíÿòèå ðåøåíèé â óñëîâèÿõ íåîïðåäåëåííîñòè ÿâëÿåòñÿ âàæíîé çàäà÷åé, âåäü ìíîãî ýêîíîìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé êîíôëèêòíûå ñèòóàöèè, â êîòîðûõ ó÷àñòíèêè äîñòèãàþò ñâîèõ öåëåé ðàçëè÷íûìè ïóòÿìè, è íèêòî èç íèõ íå çíàåò çàðàíåå, êàê ïîñòóïèò äðóãîé. Òàêèå ñèòóàöèè èçó÷àåò òåîðèÿ èãð (ñì., íàïðèìåð, [1–7]), çàäà÷à êîòîðîé — âûðàáîòàòü ðåêîìåíäàöèè, êàê ëó÷øå âñåãî ñåáÿ âåñòè â êîíêðåòíîé ñèòóàöèè.  ðàáîòàõ [8–12] ñôîðìóëèðîâàí è èçó÷åí íîâûé êëàññ èãðîâûõ çàäà÷ — çàäà÷è êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè èãðîâîãî òèïà, â êîòîðûõ îäèí èëè îáà èãðîêà èìåþò êîìáèíàòîðíûå îãðàíè÷åíèÿ íà èñïîëüçîâàíèå ñâîèõ ñòðàòåãèé. Äëÿ ðåøåíèÿ ìíîãèõ êëàññîâ çàäà÷ êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè ðàçðàáîòàíû ìåòîäû [13–30], êîòîðûå ìîæ- íî èñïîëüçîâàòü è äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷ êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè èãðîâîãî òèïà, â ÷àñòíîñòè ìåòîä êîìáèíàòîðíîãî îòñå÷åíèÿ äëÿ êîìáèíàòîðíûõ çàäà÷ íà ïåðåñòàíîâ- êàõ è ðàçìåùåíèÿõ [24–30] ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ íàõîæäåíèÿ îïòèìàëüíîé ñòðàòå- ãèè èãðîêà, êîòîðûé èìååò êîìáèíàòîðíûå îãðàíè÷åíèÿ. Ñðåäè çàäà÷ êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè èãðîâîãî òèïà ðàññìàòðèâàëèñü òà- êèå, ãäå íà ñòðàòåãèè îäíîãî èãðîêà íàêëàäûâàþòñÿ êîìáèíàòîðíûå îãðàíè÷åíèÿ, êîòîðûå îïðåäåëÿþòñÿ ïåðåñòàíîâêàìè, à äðóãèì èãðîêîì âûñòóïàåò ïðèðîäà [12]. Òàêèå çàäà÷è ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ñïåöèôè÷åñêèå «èãðû ñ ïðèðîäîé» (ñì., íà- ïðèìåð, [6, 7]).  êëàññè÷åñêîé òåîðèè èãð äëÿ ðåøåíèÿ òàêèõ çàäà÷ ðàññìàòðèâàþò- ñÿ ðàçëè÷íûå êðèòåðèè, à íå òîëüêî ìàêñèìèííûé, êîòîðûé èñïîëüçîâàëñÿ äëÿ íà- õîæäåíèÿ ðåøåíèé çàäà÷ êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè èãðîâîãî òèïà â [12]. Èñïîëüçîâàíèå òîãî èëè èíîãî êðèòåðèÿ ïðè ïðèíÿòèè ðåøåíèÿ â êîíôëèêòå äëÿ êàæäîé êîíêðåòíîé ñèòóàöèè ïîçâîëèò íàéòè íàèáîëåå àäåêâàòíûé âàðèàíò äåéñòâèé èãðîêà, ïîýòîìó öåëåñîîáðàçíî ðàññìîòðåòü ïðèìåíåíèÿ èçâåñòíûõ êðèòåðèåâ äëÿ çàäà÷ êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè èãðîâîãî òèïà.  íàñòîÿùåé ñòàòüå èññëåäóåòñÿ èñïîëüçîâàíèå ðàçëè÷íûõ èçâåñòíûõ êðèòåðè- åâ ïðèíÿòèÿ ðåøåíèé äëÿ çàäà÷ êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè èãðîâîãî òèïà, ãäå íà ñòðàòåãèè îäíîãî èãðîêà íàêëàäûâàþòñÿ êîìáèíàòîðíûå îãðàíè÷åíèÿ, êîòîðûå îïðåäåëÿþòñÿ ïåðåñòàíîâêàìè, à äðóãèì èãðîêîì âûñòóïàåò ïðèðîäà. Èçó÷åíî íà- õîæäåíèå îïòèìàëüíîé ñòðàòåãèè èãðîêà ïðè èñïîëüçîâàíèè êàæäîãî êðèòåðèÿ.  [12] ñôîðìóëèðîâàíà ýêîíîìè÷åñêàÿ çàäà÷à ñåëüñêîõîçÿéñòâåííîãî ïðîèçâîäñòâà. Çàäà÷à. Ôåðìåðñêîå õîçÿéñòâî âûðàùèâàåò m âèäîâ ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûõ êóëü- òóð íà ñâîèõ m ïîëÿõ. Ïîëÿ èìåþò ðàçíóþ ïëîùàäü, ïîýòîìó êîëè÷åñòâî êàæäîé âûðà- ùåííîé êóëüòóðû çàâèñèò îò òîãî, íà êàêîì èìåííî ïîëå îíà ïîñàæåíà. Êðîìå òîãî, óðîæàéíîñòü êàæäîãî âèäà êóëüòóðû, à çíà÷èò, è ïðèáûëü õîçÿéñòâà çàâèñÿò îò ïîãîäû. Íóæíî ðàçðàáîòàòü îïòèìàëüíûé â íåêîòîðîì ñìûñëå ïëàí âûðàùèâàíèÿ êóëüòóð. Äàííàÿ çàäà÷à ðàññìàòðèâàëàñü êàê àíòàãîíèñòè÷åñêàÿ èãðà äâóõ èãðîêîâ: õîçÿ- éñòâî è ïðèðîäà, è áûëà ïîëó÷åíà ñëåäóþùàÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü. Íàéòè � � F X Yi j( ),,1 2 ãäå: � X i1 íàõîäèòñÿ èç âûðàæåíèÿ F X Y F X Yi j i j ( , ) maxmin ( , ); 1 1 � � Y j2 — èç âûðàæåíèÿ F X Y F X Yi j j i ( , ) min max ( , ); 2 2 � © Î.À. Åìåö, Í.Þ. Óñòüÿí, 2008 � ôóíêöèÿ F X Y( , ) èìååò âèä F X Y x a yi i m ij j j n ( , ) ;� � � � � 1 1 � ìàòðèöà A a a a a a a a a a n n m m mn � 11 12 1 21 22 2 1 1 ... ... ... ... ... ... ... � � � � � �� � — ýòî ìàòðèöà, â êîòîðîé ýëåìåíò aij — ýòî ïðèáûëü õîçÿéñòâà â òîì ñëó÷àå, åñëè áû îíî âûðàùèâàëî íà âñåõ ñâîèõ ïîëÿõ òîëüêî êóëüòóðó òèïà i, à ïîãîäà íàõîäèëàñü â j-ì ñîñòîÿíèè. ïðè îãðàíè÷åíèÿõ: � Y y y yn� ( , ,... , )1 2 óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèÿì � � � � �j J y yn j j j n 0 1 1 ; ; � X x x x E Pm m x� �( , ,... , ) ( ),1 2 ãäå E Pm x( ) — ìíîæåñòâî ïåðåñòàíîâîê èç ýëåìåíòîâ âåêòîðà P x ; � P P P Px x x m x� ( , ,... , ) 1 2 óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèÿì � � � � �i J P Pm i x i x i m 0 1 1 ; , çäåñü P i Ji x m( )� � — îòíîøåíèå ïëîùàäè i-ãî ïîëÿ ê ñóììå ïëîùàäåé âñåõ ïîëåé õîçÿéñòâà.  äàííîé ñòàòüå ðàññìàòðèâàåòñÿ ñôîðìóëèðîâàííàÿ çàäà÷à êàê ñïåöèôè÷åñêàÿ «èãðà ñ ïðèðîäîé», ò.å. áóäåì íàõîäèòü îïòèìàëüíóþ ñòðàòåãèþ èãðîêà äëÿ êàæäî- ãî êðèòåðèÿ ïðèíÿòèÿ ðåøåíèé, à îïòèìàëüíóþ ñòðàòåãèþ ïðèðîäû íàõîäèòü íå áó- äåì. Ïóñòü, êàê è â ïðèâåäåííîé âûøå ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè, åñòü âåêòîð ñòðàòå- ãèé èãðîêà X x x x E Pm m x� �( , ,... , ) ( )1 2 è ìàòðèöà âûèãðûøåé A a i Jij m� �( ), , j J n� . Ôóíêöèÿ ïðèáûëè F X Y( , ) è îïòèìàëüíàÿ ñòðàòåãèÿ èãðîêà äëÿ êàæäîãî èç êðèòåðèåâ áóäåò èìåòü ðàçëè÷íûé âèä. Ðàññìîòðèì ñëåäóþùèå êðèòåðèè: ìàêñè- ìàëüíîãî ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ âûèãðûøà, íåäîñòàòî÷íîãî îñíîâàíèÿ Ëàïëà- ñà, ìàêñèìèííûé êðèòåðèé Âàëüäà, ìèíèìàêñíîãî ðèñêà Ñýâèäæà, ïåññèìèçìà- îïòèìèçìà Ãóðâèöà è êðèòåðèé Õîäæà–Ëåìàíà (ñì., íàïðèìåð, [6, 7]). 1. Êðèòåðèé ìàêñèìàëüíîãî ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ âûèãðûøà. Ïðè- ìåíÿåòñÿ â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà èçâåñòíû âåðîÿòíîñòè ñîñòîÿíèé ïðèðîäû è ìèíèìè- çàöèÿ ðèñêà ïðîèãðûøà ÿâëÿåòñÿ ìåíåå ñóùåñòâåííûì ôàêòîðîì ïðèíÿòèÿ ðåøå- íèÿ, ÷åì ìàêñèìèçàöèÿ ñðåäíåãî âûèãðûøà. Ñíà÷àëà âû÷èñëÿþòñÿ ÷èñëà c a p i Ji ij j j n m� � � � 1 , , — âûèãðûø, êîòîðûé ïîëó÷èò èãðîê ïðè çàäàííûõ âåðîÿò- íîñòÿõ ñîñòîÿíèé ïðèðîäû â òîì ñëó÷àå, åñëè îí ïðèìåíèò ñâîþ i-þ ñòðàòåãèþ. Äëÿ ñìåøàííîé ñòðàòåãèè X x xm� ( ,... , )1 ôóíêöèÿ âûèãðûøà F X Y( , ) áóäåò èìåòü ñëåäóþùèé âèä: F X Y c x a p xi i i m ij j j n i i m ( , ) .� � � �� � �� 1 11 Îïòèìàëüíîé ïî äàííîìó êðèòå- ðèþ ñ÷èòàþò òó ñòðàòåãèþ, ïðè âûáîðå êîòîðîé çíà÷åíèå ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäà- íèÿ âûèãðûøà ìàêñèìàëüíî: F X Y a p xij j j n i i m ( , ) max� � �� �� 11 äëÿ X x x E Pm m x� �( ,... , ) ( ).1 Óïîðÿäî÷èì êîýôôèöèåíòû c a pi ij j j n � � � 1 è ýëåìåíòû ìíîæåñòâà Pi x ïî âîç- ðîñòàíèþ: ïîëó÷åííûå ýëåìåíòû îáîçíà÷èì � i è � i ñîîòâåòñòâåííî. Òîãäà, èñïîëü- çóÿ òåîðåìó 3.1 è çàìå÷àíèå 3.3 èç [16], ïîëó÷èì max . j ij j j n i i m i i i m a p x �� � �� �� 11 1 � � ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 4 135 2. Êðèòåðèé íåäîñòàòî÷íîãî îñíîâàíèÿ Ëàïëàñà. Èñïîëüçóåòñÿ ïðè íàëè÷èè íåïîëíîé èíôîðìàöèè î âåðîÿòíîñòÿõ ñîñòîÿíèé ïðèðîäû, ýòè âåðîÿòíîñòè áëèçêè ïî ñâîèì çíà÷åíèÿì, è ìèíèìèçàöèÿ ðèñêà ïðîèãðûøà — ìåíåå ñóùåñòâåííûé ôàêòîð ïðèíÿòèÿ ðåøåíèÿ, ÷åì ìàêñèìèçàöèÿ ñðåäíåãî âûèãðûøà. Âû÷èñëèì c a n i Ji ij j n m� � � � 1 , , — âûèãðûø, êîòîðûé ïîëó÷èò èãðîê â òîì ñëó÷àå, åñëè ïðèìå- íèò ñâîþ i-þ ñòðàòåãèþ. Äëÿ ñìåøàííîé ñòðàòåãèè X x xm� ( ,... , )1 ôóíêöèÿ âûèã- ðûøà F X Y( , ) áóäåò èìåòü ñëåäóþùèé âèä: F X Y c x x a n i i i m i i m ij j n ( , ) � � � � � � � � � 1 1 1 � �� �� 1 11n a xij j n i i m . Îïòèìàëüíîé ïî äàííîìó êðèòåðèþ ñ÷èòàþò òó ñòðàòåãèþ, ïðè âû- áîðå êîòîðîé çíà÷åíèå ñðåäíåãî âûèãðûøà ìàêñèìàëüíî: F X Y a xij j n i i m ( , ) max� � �� �� 11 äëÿ X x x E Pm m x� �( ,... , ) ( ).1 Êàê è äëÿ ïðåäûäóùåãî êðèòåðèÿ, èñïîëüçóåì òåîðåìó 3.1 è çàìå÷àíèå 3.3 èç [16] — óïîðÿäî÷èì ñóììû aij j n � � 1 ïðè ôèêñèðîâàííûõ i è ýëåìåíòû ìíîæåñòâà Pi x ïî âîçðàñòàíèþ, ïîëó÷åííûå ýëåìåíòû îáîçíà÷èì � i è � i . Òîãäà ñîîòâåòñòâåííî max . j ij j n i i m i i i m a x �� � �� �� 11 1 � � 3. Ïðèìåíåíèå ìàêñèìèííîãî êðèòåðèÿ Âàëüäà. Ðàññìàòðèâàëñÿ äëÿ çàäà÷ ñ êîìáèíàòîðíûìè îãðàíè÷åíèÿìè (ñì. [12]), îïðàâäàíî â òàêèõ ñèòóàöèÿõ, êîãäà î âîçìîæíîñòè ïîÿâëåíèÿ ñîñòîÿíèé ïðèðîäû íè÷åãî íåèçâåñòíî, çàäà÷à ðåàëèçóåò- ñÿ ëèøü îäèí ðàç è íóæíî èñêëþ÷èòü ëþáîé ðèñê. 4. Êðèòåðèé ìèíèìàêñíîãî ðèñêà Ñýâèäæà. Ïðèìåíÿåòñÿ â òàêèõ æå ñèòóà- öèÿõ, êàê è ìàêñèìèííûé êðèòåðèé Âàëüäà, òîëüêî íàèáîëåå ñóùåñòâåííûì ÿâëÿåò- ñÿ ó÷åò ñòåïåíè äåéñòâèÿ ôàêòîðà íà âåëè÷èíó âûèãðûøà. Ñîñòàâëÿåòñÿ ìàòðèöà ðèñêîâ R r a a i J j Jij j ij m n� � � � �( ) , , .max Îïòèìàëüíîé ïî äàííîìó êðèòåðèþ ñ÷èòàåòñÿ òà ñòðàòåãèÿ, ïðè êîòîðîé äîñòèãàåòñÿ min max . ( )X E P j ij i i m m x r x � � � 1 Ïóñòü � — ìàêñèìóì r xij i i m � � 1 , ýòî îçíà÷àåò, ÷òî r x j Jij i i m n � � � � � 1 � . Ââåäåì âñïîìîãàòåëüíûå íåîòðèöàòåëüíûå ïåðåìåííûå x r xm j ij i i m � � � ��� 1 äëÿ êàæäîãî j-ãî íåðàâåíñòâà è ïðèáàâèì ê ëåâîé ÷àñòè êàæäîãî j-ãî íåðàâåíñòâà ñîîòâåòñòâóþùóþ âñïîìîãàòåëüíóþ ïåðåìåííóþ xm k� . Ïîëó÷èì ñëåäóþùèå ðàâåíñòâà: r x x r x r x j Jij i i m m j ij i i m ij i i m n� � � � � � � � � � � � � � 1 1 1 � � . Âûäåëèâ ïåðâîå ðàâåíñòâî ïðè j � 1: r x xi i i m m1 1 1� � � �� � è îòíÿâ åãî îò âñåõ äðó- ãèõ ðàâåíñòâ äëÿ j J nn� �2 2{ },... , , ïîëó÷èì ( ) ;r r x x x j Jij i i i m m j m n� � � � � � � � �� 1 1 1 20 ( ) .r r x x j Jij i i i m m n� � � � � �� 1 1 1 2 136 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 4 Öåëåâàÿ ôóíêöèÿ áóäåò èìåòü âèä r x xi i i m m1 1 1� � � �� min èëè � � � � �� r x xi i i m m1 1 1 max. Ïîëó÷èì òàêóþ çàäà÷ó îïòèìèçàöèè: � � � � �� r x xi i i m m1 1 1 max ( ) ;r r x x j Jij i i i m m n� � � � � �� 1 1 1 2 xm� 1 0; X x x x E Pm m x� �( , ,... , ) ( );1 2 � � � � �i J P Pm i x i x i m 0 1 1 ; . Åñëè îáîçíà÷èòü c r b r r j Ji i i j ij i n� � � � � ��1 1 1 2, ( ) ,( ) òî çàäà÷à áóäåò èìåòü âèä F c x xi i m i m � � �� � � 1 1 max , b x x j Jij i m n i m � � �� � � � 1 1 1 ; xm� 1 0; X x x x E Pm m x� �( , ,... , ) ( );1 2 � � � � �i J P Pm i x i x i m 0 1 1 ; . Ýòó çàäà÷ó êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè íà ïåðåñòàíîâêàõ ìîæíî ðåøàòü ìåòî- äîì, ïðåäëîæåííûì â [11]. 5. Êðèòåðèé ïåññèìèçìà-îïòèìèçìà Ãóðâèöà. Èñïîëüçóþò â ñèòóàöèÿõ, êîã- äà èíôîðìàöèÿ î ñîñòîÿíèÿõ ïðèðîäû îòñóòñòâóåò èëè íåäîñòîâåðíà; êîãäà íóæíî ó÷èòûâàòü ëþáîå ñîñòîÿíèå ïðèðîäû, è êîãäà ðåàëèçóåòñÿ òîëüêî ìàëîå êîëè÷åñòâî ðåøåíèé è äîïóñêàåòñÿ íåêîòîðûé ðèñê. Äëÿ òîãî ÷òîáû çàíÿòü íàèáîëåå óðàâíîâå- øåííóþ ïîçèöèþ, ââîäèòñÿ îöåíî÷íûé êîýôôèöèåíò C , íàçûâàåìûé êîýôôèöèåí- òîì ïåññèìèçìà, êîòîðûé íàõîäèòñÿ â èíòåðâàëå [0,1] è îòðàæàåò ñèòóàöèþ, ïðîìå- æóòî÷íóþ ìåæäó òî÷êîé çðåíèÿ êðàéíåãî îïòèìèçìà è êðàéíåãî ïåññèìèçìà. Ïðè C � 1 êðèòåðèé Ãóðâèöà ïðåâðàùàåòñÿ â ìàêñèìèííèé êðèòåðèé Âàëüäà, à ïðè C � 0 — â êðèòåðèé «àçàðòíîãî èãðîêà», äåëàþùåãî ñòàâêó íà ñ÷àñòëèâûé ñëó÷àé. Îïòèìàëüíîé ïî ýòîìó êðèòåðèþ ñ÷èòàåòñÿ òà ñòðàòåãèÿ, ïðè êîòîðîé äîñòèãàåòñÿ max min ( )max ( )X E P j ij i i m j ij i i m m x C a x C a x � � � � �� � � � � � 1 1 1 � � � � �� . Ïóñòü � — ìèíèìóì a xij i i m � � 1 , ýòî îçíà÷àåò, ÷òî a x j Jij i i m n � � � � 1 � , . Ââåäåì âñïîìîãàòåëüíûå íåîòðèöàòåëüíûå ïåðåìåííûå x a xm j ij i i m � � � �� 1 � äëÿ êàæäîãî j-ãî íåðàâåíñòâà è îòíèìåì îò ëåâîé ÷àñòè êàæäîãî j-ãî íåðàâåíñòâà ñîîòâåòñòâóþ- ùóþ âñïîìîãàòåëüíóþ ïåðåìåííóþ xm k� . Ïîëó÷èì ñëåäóþùèå ðàâåíñòâà: a x x a x a x j Jij i m j ij i i m ij i i m n i m � � � � � � �� � �� � �� 1 11 � � . ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 4 137 Âûäåëèâ ïåðâîå ðàâåíñòâî ïðè j � 1: a x xi i m i m 1 1 1 � �� � � � è îòíÿâ åãî îò âñåõ äðóãèõ ðàâåíñòâ äëÿ j J nn� �2 2{ },... , , ïîëó÷èì ( )a a x x x j Ji ij i m m j n i m 1 1 2 1 0� � � � � �� � � � èëè ( ) .a a x x j Jij i i m n i m � � � �� � � 1 1 2 1 Èòàê, min j ij i i m i i m i m a x a x x � � � � �� � � 1 1 1 1 � ïðè îãðàíè÷åíèè ( )a a x xij i i m i m � � � � � 1 1 1 � �j J n 2 è xm� 1 0. Ïóñòü � — ìàêñèìóì a xij i i m � � 1 , ýòî îçíà÷àåò, ÷òî a x j Jij i i m n � � � � � 1 � . Ââåäåì âñïîìîãàòåëüíûå íåîòðèöàòåëüíûå ïåðåìåííûå x a xm j ij i i m � � � � ��1 1 � äëÿ êàæäîãî j-ãî íåðàâåíñòâà è ïðèáàâèì ê ëåâîé ÷àñòè êàæäîãî j-ãî íåðàâåíñòâà ñîîòâåòñòâóþ- ùóþ âñïîìîãàòåëüíóþ ïåðåìåííóþ xm k� . Ïîëó÷èì ñëåäóþùèå ðàâåíñòâà: a x x a x a x j Jij i i m m j ij i i m ij i i m n� � � � � � � � � � � � � � � 1 1 1 1 � � . Âûäåëèâ ïåðâîå ðàâåíñòâî ïðè j � 1: a x xi i i m m1 1 2� � � �� � è îòíÿâ åãî îò âñåõ äðóãèõ ðàâåíñòâ äëÿ j J nn� �2 2{ },,... , ïîëó÷èì ( ) ;a a x x x j Jij i i i m m j m n� � � � � � � � � �� 1 1 1 2 20 ( ) .a a x x j Jij i i i m m n� � � � � �� 1 1 2 2 Èòàê, max j ij i i m i i m i m a x a x x � � � � �� � � 1 1 2 1 � ïðè îãðàíè÷åíèè ( )a a xij i i i m � � � � 1 1 � �xm 2 � �j J n 2 è xm� 2 0. Ïîäñòàâèâ ïîëó÷åííûå âûðàæåíèÿ â öåëåâóþ ôóíêöèþ C a x C a x C a x x j ij i i m j ij i i m i i m i min ( )max � � � � � �� � � � 1 1 1 1 1 1 m i i m i m C a x x� � � � � � � � � � � � � � � �� � ( )1 1 2 1 � � � � � �� � � � � � �C a x Cx a x C a x C xi i m i m i i i m i i m i m 1 1 1 1 1 1 2 1 1( )� � � � � � �� � � � a x Cx C xi i m m i m 1 1 2 1 1( ) max, ïîëó÷èì òàêóþ çàäà÷ó êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè íà ïåðåñòàíîâêàõ: íàéòè a x Cx C xi i m m i m 1 1 2 1 1� � � �� � � � ( ) max ïðè îãðàíè÷åíèÿõ ( ) ;a a x x j Jij i i m n i m � � � �� � � 1 1 2 1 ( ) ;a a x x j Jij i i i m m n� � � � � �� 1 1 2 2 xm� 1 0; xm� 2 0. X x x x E Pm m x� �( , ,... , ) ( );1 2 � � � � �i J P Pm i x i x i m 0 1 1 ; . 138 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 4 Ýòó çàäà÷ó ìîæíî ðåøàòü ìåòîäîì êîìáèíàòîðíîãî îòñå÷åíèÿ äëÿ ÷àñòè÷íî êîìáèíàòîðíûõ çàäà÷ [24–30], ïîñêîëüêó âåêòîð X — ïåðåñòàíîâêà èç ìíîæåñòâà E Pm x( ), à xm�1 è xm� 2 — íåêîìáèíàòîðíûå ïåðåìåííûå. 6. Êðèòåðèé Õîäæà–Ëåìàíà. Ïðèìåíÿåòñÿ â òåõ ñèòóàöèÿõ, êîãäà èìååòñÿ èí- ôîðìàöèÿ î âåðîÿòíîñòÿõ ñîñòîÿíèé îêðóæàþùåé ñðåäû, îäíàêî ýòà èíôîðìàöèÿ ïîëó÷åíà íà îñíîâå îòíîñèòåëüíî íåáîëüøîãî ÷èñëà íàáëþäåíèé è ìîæåò èçìå- íèòüñÿ; ïðèíÿòîå ðåøåíèå òåîðåòè÷åñêè äîïóñêàåò áåñêîíå÷íîå ÷èñëî ðåàëèçàöèé; ïðè ìàëîì ÷èñëå ðåàëèçàöèè äîïóñêàåòñÿ íåêîòîðûé ðèñê. Ïðè îïðåäåëåíèè îïòè- ìàëüíîé ñòðàòåãèè ïî ýòîìó êðèòåðèþ ââîäèòñÿ ïàðàìåòð äîñòîâåðíîñòè èíôîðìà- öèè î ðàñïðåäåëåíèè âåðîÿòíîñòåé ñîñòîÿíèé ïðèðîäû u, çíà÷åíèå êîòîðîãî íàõî- äèòñÿ â èíòåðâàëå [0, 1]. Åñëè ñòåïåíü äîñòîâåðíîñòè âåëèêà, òî äîìèíèðóåò êðèòå- ðèé ìàêñèìàëüíîãî ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ âûèãðûøà, â ïðîòèâíîì ñëó÷àå — ìàêñèìèííûé êðèòåðèé Âàëüäà. Îïòèìàëüíîé ïî äàííîìó êðèòåðèþ ñ÷èòàåòñÿ òà ñòðàòåãèÿ, ïðè êîòîðîé äîñòèãàåòñÿ max ( )min ( )X E P j ij i i m j j ij i i m m x n u p a x u a x � �� � �� �� � � 11 1 1� � �� � � � �� . Ïðîâåäÿ òàêèå æå ïðåîáðàçîâàíèÿ, êàê è äëÿ ïðåäûäóùåãî êðèòåðèÿ, ìîæíî íàéòè min j ij i i m i i m i m a x a x x � � � � �� � � 1 1 1 1 � ïðè îãðàíè÷åíèÿõ ( )a a x xij i i m i m � � � � � 1 1 1 � �j J n 2 è xm� 1 0. Ïîäñòàâèâ min j ij i i m a x � � 1 â öåëåâóþ ôóíêöèþ u p a xj j n ij i i m � � � � � 1 1 ( )min max,1 1 � � � �u a x j ij i i m ïîëó÷èì u p a x u a x u p aj j n ij i i m j ij i i m j j n ij � � � � � � � �� � � 1 1 1 1 1( )min x u a x xi i m i i m i m � � � � �� � � � � � � � � 1 1 1 1 1( ) � � � � � � � � � � � � �u p a x u a x u xj j n ij i i m i i m i m 1 1 1 1 1 1 1( ) ( ) � � � � � � � � � � � �� ��� u p a u a x u xj j n ij i i i m m 1 1 1 11 1( ) ( ) max . Åñëè u � ( , ),01 òî u p a u a x u xj ij j n i i i m m �� ��� � � � � � � � � � � 1 1 1 11 1( ) ( ) � � � � � � � � � � � � � � � �( ) ( ) ( ) 1 1 1 1 1 1 u u p a u a u x x j ij j n i i i m m 1 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� ���( )1 1 1 1 1 1u u u p a a x xj ij j n i i i m m � max ïðè îãðàíè÷åíèè ( ) .a a x x j Jij i i m n i m � � � �� � � 1 1 2 1 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 4 139 Êîýôôèöèåíò u �1, êîòîðûé ñòîèò ïåðåä ñêîáêàìè â öåëåâîé ôóíêöèè, ìîæíî íå ó÷èòûâàòü, è åñëè îáîçíà÷èòü c u u p a ai j ij j n i� � � � � 1 1 1 , b a ai j ij i( ) ( )� � �1 1 � �j J n 2 , òî çàäà÷à áóäåò èìåòü âèä F c x xi i m i m � � �� � � 1 1 max , b x x j Jij i m n i m � � �� � � � 1 1 1 ; xm� 1 0; X x x x E Pm m x� �( , ,... , ) ( );1 2 � � � � �i J P Pm i x i x i m 0 1 1 ; . Ýòó çàäà÷ó êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè íà ïåðåñòàíîâêàõ ìîæíî ðåøàòü ìå- òîäîì, ïðèâåäåííûì â [11]. Òàêèì îáðàçîì, ðàññìîòðåíî ïðèìåíåíèå ðàçëè÷íûõ êðèòåðèåâ ïðèíÿòèÿ ðå- øåíèé äëÿ çàäà÷ êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè èãðîâîãî òèïà, ãäå íà ñòðàòåãèè îä- íîãî èãðîêà íàêëàäûâàþòñÿ êîìáèíàòîðíûå îãðàíè÷åíèÿ, êîòîðûå îïðåäåëÿþòñÿ ïåðåñòàíîâêàìè, à äðóãèì èãðîêîì âûñòóïàåò ïðèðîäà.  çàâèñèìîñòè îò èìåþ- ùåéñÿ èíôîðìàöèè î ñîñòîÿíèÿõ ïðèðîäû, êîëè÷åñòâà ðåàëèçàöèè ñèòóàöèè è îò- íîøåíèÿ ÷åëîâåêà, ïðèíèìàþùåãî ðåøåíèå, ê ðèñêó íåîáõîäèìî âûáèðàòü îäèí èç ðàññìîòðåííûõ êðèòåðèåâ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ íàèëó÷øåãî äëÿ äàííîé ñèòóàöèè ðå- çóëüòàòà. Äàëüíåéøèå èññëåäîâàíèÿ ìîæíî íàïðàâèòü íà èçó÷åíèå çàäà÷ êîìáèíà- òîðíîé îïòèìèçàöèè èãðîâîãî òèïà, ãäå íà ñòðàòåãèè èãðîêà íàêëàäûâàþòñÿ êîìáè- íàòîðíûå îãðàíè÷åíèÿ, êîòîðûå îïðåäåëÿþòñÿ ðàçìåùåíèÿìè, à òàêæå èññëåäîâàíèå âîçìîæíîñòè óäàëåíèÿ çàâåäîìî íåâûãîäíûõ ñòðàòåãèé èãðîêà äëÿ óìåíüøåíèÿ ðàçìåðíîñòè çàäà÷. ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ 1. ô î í Í å é ì à í Ä æ . , Ì î ð ã å í ø ò å ð í Î . Òåîðèÿ èãð è ýêîíîìè÷åñêîå ïîâåäåíèå. — Ì.: Íàóêà, 1970. — 780 ñ. 2.  å í ò ö å ë ü Å . Ñ . Ýëåìåíòû òåîðèè èãð. — Ì.: Ôèçìàòãèç, 1961. — 67 ñ. 3. Ê ð ó ø å â ñ ê è é À .  . Òåîðèÿ èãð. — Êèåâ: Âèùà øê.., 1977. — 215 ñ. 4. Ï å ò ð î ñ ÿ í Ë . À . , Ç å í ê å â è ÷ Í . À . , Ñ å ì è í à Å . À . Òåîðèÿ èãð. — Ì.: Âûñø. øê., 1998. — 304 ñ. 5. Ç à é ÷ å í ê î Þ . Ï . Èññëåäîâàíèå îïåðàöèé. — Êèåâ: Âèùà øê, 1979. — 391 ñ. 6. Ê ó ç í å ö î â Þ . Í . , Ê ó ç ó á î â  . È . ,  î ë î ù å í ê î À . Á . Ìàòåìàòè÷åñêîå ïðîãðàìèìðîâàíèå: Ó÷. ïîñîáèå. — Ì.: Âûñø. øê., 1980. — 300 ñ. 7. Ê ó ä ð ÿ â ö å â Å . Ì . Èññëåäîâàíèå îïåðàöèé â çàäà÷àõ, àëãîðèòìàõ è ïðîãðàììàõ. — Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1984. — 184 ñ. 8. Å ì å ö Î . À . , Ó ñ ò ü ÿ í Í . Þ . Ðåøåíèå íåêîòîðûõ çàäà÷ êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè íà ðàçìåùåíèÿõ è ïåðåñòàíîâêàõ èãðîâîãî òèïà // Ïðîáëåìû óïðàâëåíèÿ è èíôîðìàòèêè. — 2006. — ¹ 3. — Ñ. 37–47. 9. Å ì å ö Î . À . , Ó ñ ò ü ÿ í Í . Þ . Èññëåäîâàíèå çàäà÷ êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè èãðîâîãî òèïà íà ðàçìåùåíèÿõ // Òàì æå. — 2007. — ¹ 1. — Ñ. 26–36. 10. Å ì å ö Î . À . , Ó ñ ò ü ÿ í Í . Þ . Çàäà÷è íà ïåðåñòàíîâêàõ èãðîâîãî òèïà / Òåç. äîêë. XIV Ìåæäó- íàð. êîíô. «Ïðîáëåìû òåîðåòè÷åñêîé êèáåðíåòèêè» — Ì.: Èçä-âî ìåõàíèêî-ìàòåìàòè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ, 2005. — Ñ. 46. 11. ª ì å ö ü Î . Î . , Ó ñ ò ü ÿ í Í . Þ . Ðîçâ’ÿçóâàííÿ ³ãðîâèõ çàäà÷ íà ïåðåñòàâëåííÿõ // Íàóêîâ³ â³ñò³ ÍÒÓÓ «Êϲ». — 2007. — ¹ 3. — Ñ. 47–52 12. Å ì å ö Î . À . , Ó ñ ò ü ÿ í Í . Þ . Èññëåäîâàíèå ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé è ìåòîäîâ ðåøåíèÿ çàäà÷ íà ïåðåñòàíîâêàõ èãðîâîãî òèïà // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2007. — ¹ 6. — Ñ. 103–114. 140 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 4 13. Ñ å ð ã è å í ê î È .  . , Ê à ñ ï ø è ö ê à ÿ Ì . Ô . Ìîäåëè è ìåòîäû ðåøåíèÿ íà ÝÂÌ êîìáèíàòîðíûõ çàäà÷ îïòèìèçàöèè. — Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 1981. — 288 ñ. 14. Ñ å ð ã è å í ê î È .  . , Ø è ë î  . Ï . Çàäà÷è äèñêðåòíîé îïòèìèçàöèè: ïðîáëåìû, ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ, ðåøåíèÿ. — Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 2003. — 263 ñ. 15. Å ì å ö Î . À . Åâêëèäîâû êîìáèíàòîðíûå ìíîæåñòâà è îïòèìèçàöèÿ íà íèõ. Íîâîå â ìàòåìàòè÷åñêîì ïðîãðàììèðîâàíèè: Ó÷. ïîñîáèå. — Êèåâ.: ÓÌÊ ÂÎ, 1992. — 92 ñ. 16. Ñ ò î ÿ í Þ . à . , ª ì å ö ü Î . Î . Òåîð³ÿ ³ ìåòîäè åâêë³äîâî¿ êîìá³íàòîðíî¿ îïòèì³çàö³¿. — Êè¿â: ²ÑÄÎ, 1993. — 188 ñ. 17. Ñ ò î ÿ í Þ . à . , ª ì å ö ü Î . Î . , ª ì å ö ü ª . Ì . Îïòèì³çàö³ÿ íà ïîë³ðîçì³ùåííÿõ: òåîð³ÿ òà ìåòîäè. — Ïîëòàâà: ÐÂÖ ÏÓÑÊÓ, 2005. — 103 ñ. 18. ª ì å ö ü Î . Î . , Ê î ë º ÷ ê ³ í à Ë . Ì . Çàäà÷³ êîìá³íàòîðíî¿ îïòèì³çàö³¿ ç äðîáîâî-ë³í³éíèìè ö³ëüîâèìè ôóíêö³ÿìè: Ìîíîãðàô³ÿ. — Êè¿â: Íàóê. äóìêà, 2005. — 117 ñ. 19. ª ì å ö ü Î . Î . , Ð î ñ ê ë à ä ê à Î .  . Çàäà÷³ îïòèì³çàö³¿ íà ïîë³êîìá³íàòîðíèõ ìíîæèíàõ: âëàñòèâîñò³ òà ðîçâ’ÿçóâàííÿ: Ìîíîãðàô³ÿ. — Ïîëòàâà: ÐÂÖ ÏÓÑÊÓ, 2006. — 129 ñ. 20. Ñ ò î ÿ í Þ . à . , ß ê î â ë å â Ñ .  . , Å ì å ö Î . À . ,  à ë ó é ñ ê à ÿ Î . À . Ïîñòðîåíèå âûïóêëûõ ïðîäîëæåíèé äëÿ ôóíêöèé, çàäàííûõ íà ãèïåðñôåðå // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 1998. — ¹ 2. — Ñ. 27–37. 21. Å ì å ö Î . À . , Ð î ñ ê ë à ä ê à À . À . Àëãîðèòìè÷åñêîå ðåøåíèå äâóõ ïàðàìåòðè÷åñêèõ çàäà÷ îïòèìèçàöèè íà ìíîæåñòâå ñî÷åòàíèé ñ ïîâòîðåíèÿìè // Òàì æå. — 1999. — ¹ 6. — Ñ. 1–6. 22. Å ì å ö Î . À . , Å â ñ å å â à Ë . à . , Ð î ì à í î â à Í . à . Èíòåðâàëüíàÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü êîìáèíàòîðíîé çàäà÷è öâåòíîé óïàêîâêè ïðÿìîóãîëüíèêîâ // Òàì æå. — 2001. — ¹ 3. — Ñ. 131–138. 23. Å ì å ö Î . À . , Ð î ñ ê ë à ä ê à Å .  . Ðåøåíèå íåêîòîðûõ åâêëèäîâûõ êîìáèíàòîðíûõ çàäà÷ îïòèìèçàöèè ìåòîäîì äèíàìè÷åñêîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ // Òàì æå. — 2002. — ¹ 1. — Ñ. 138–146. 24. Å ì å ö Î . À . , Á à ð á î ë è í à Ò . Í . Ðåøåíèå ëèíåéíûõ çàäà÷ îïòèìèçàöèè íà ðàçìåùåíèÿõ ìåòîäîì îòñå÷åíèé // Òàì æå. — 2003. — ¹ 6. — Ñ. 131–141. 25. Á à ð á î ë è í à Ò . Í . , Å ì å ö Î . À . Ïîëíîñòüþ öåëî÷èñëåííûé ìåòîä îòñå÷åíèÿ äëÿ ðåøåíèÿ ëèíåéíûõ óñëîâíûõ çàäà÷ îïòèìèçàöèè íà ðàçìåùåíèÿõ // Æóðí. âû÷èñë. ìàòåìàòèêè è ìàò. ôèçèêè. — 2005. — 45, ¹ 2. — Ñ. 254–261. 26. ª ì å ö ü Î . Î . , Á à ð á î ë ³ í à Ò . Ì . Îïòèì³çàö³ÿ íà ðîçì³ùåííÿõ: ö³ëî÷èñëîâ³ â³äñ³êàííÿ // Äåñÿòà ì³æíàð. íàóê. êîíô. ³ì. àêàä. Ì. Êðàâ÷óêà (Êè¿â, 13–15 òðàâíÿ 2004 ð.). — Êè¿â: Çàäðóãà, 2004. — Ñ. 375. 27. Å ì å ö Î . À . , Ê î ë å ÷ ê è í à Ë . Í . Ðåøåíèå çàäà÷ îïòèìèçàöèè ñ äðîáíî-ëèíåéíûìè öåëåâûìè ôóíêöèÿìè è äîïîëíèòåëüíûìè ëèíåéíûìè îãðàíè÷åíèÿìè íà ïåðåñòàíîâêàõ // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2004. — ¹ 3. — Ñ. 30–43. 28. Å ì å ö Î . À . Îá îäíîì ìåòîäå îòñå÷åíèÿ äëÿ çàäà÷ êîìáèíàòîðíîé îïòèìèçàöèè // Ýêîíîìèêà è ìàò. ìåòîäû. — 1997. — 33, âûï. 4. — Ñ. 120–129. 29. ª ì å ö ü Î . Î . , ª ì å ö ü ª . Ì . ³äñ³êàííÿ â ë³í³éíèõ ÷àñòêîâî êîìá³íàòîðíèõ çàäà÷àõ åâêë³äîâî¿ êîìá³íàòîðíî¿ îïòèì³çàö³¿ // Äîï. ÍÀÍ Óêðà¿íè. — 2000. — ¹ 9. — Ñ. 105–109. 30. Å ì å ö Î . À . , Å ì å ö Å . Ì . Îòñå÷åíèÿ â ëèíåéíûõ ÷àñòè÷íî êîìáèíàòîðíûõ çàäà÷àõ îïòè- ìèçàöèè íà ïåðåñòàíîâêàõ // Ýêîíîìèêà è ìàò. ìåòîäû. — 2001. — 37, ¹ 1. — Ñ. 118–121. Ïîñòóïèëà 28.11.2007 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 4 141
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-44202
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0023-1274
language Russian
last_indexed 2025-11-28T04:33:09Z
publishDate 2008
publisher Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
record_format dspace
spelling Емец, О.А.
Устьян, Н.Ю.
2013-05-26T19:10:16Z
2013-05-26T19:10:16Z
2008
Игры с комбинаторными ограничениями / О.А. Емец, Н.Ю. Устьян // Кибернетика и системный анализ. — 2008. — № 4. — С. 134-141. — Бібліогр.: 30 назв. — рос.
0023-1274
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44202
519.85
ru
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
Кибернетика и системный анализ
Системный анализ
Игры с комбинаторными ограничениями
Article
published earlier
spellingShingle Игры с комбинаторными ограничениями
Емец, О.А.
Устьян, Н.Ю.
Системный анализ
title Игры с комбинаторными ограничениями
title_full Игры с комбинаторными ограничениями
title_fullStr Игры с комбинаторными ограничениями
title_full_unstemmed Игры с комбинаторными ограничениями
title_short Игры с комбинаторными ограничениями
title_sort игры с комбинаторными ограничениями
topic Системный анализ
topic_facet Системный анализ
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44202
work_keys_str_mv AT emecoa igryskombinatornymiograničeniâmi
AT ustʹânnû igryskombinatornymiograničeniâmi