Ойын теориясы және оңтайландыру (экстремалды іздеу әдістері)

Көп агентті жасанды интеллект жүйелерінің теориялық негіздерін түсіну жолы

Ойындар жасанды интеллект эволюциясында шешуші орын алады. Бұған ойын орталары күшейтілген оқыту (reinforcement learning) және имитациялық оқыту (imitation learning) сияқты салаларда танымал жаттығу механизміне айналғаны дәлел. Теорияда кез-келген көп агентті жасанды интеллект жүйесі қатысушылардың өзара әрекеттесуімен жұмыс істей алады. Жасанды интеллект және терең оқыту жүйелері контекстінде ойын теориясы кез келген мақсатқа жету үшін әртүрлі жасанды интеллект бағдарламалары өзара әрекеттесуі немесе бір-бірімен бәсекелесуі қажет көп агенттік орталарда қажет кейбір негізгі мүмкіндіктерді қамтамасыз етеді.

Ойын теориясының тарихы Информатика тарихымен байланысты. Ойын теориясындағы заманауи зерттеулердің едәуір бөлігі Алан Тьюринг пен Джон фон Нейман сияқты информатиканың негізін қалаушылардың еңбектерінен бастау алады. "Ақыл ойындары" фильмімен танымал болған Нэштің әйгілі тепе-теңдігі қазіргі заманғы жүйелердегі көптеген жасанды интеллект өзара әрекеттесулерінің негізі болып табылады. Алайда, ойын теориясының принциптерін қолдана отырып, жасанды интеллектті модельдеу Нэш тепе-теңдігінен асып түседі. Мұндай жүйелерді қалай құру керектігін түсіну үшін алдымен әлеуметтік және экономикалық жағдайларда жиі кездесетін ойындардың кейбір түрлерін түсінген жөн.

Ойын теориясын қолдануға жақсы үміткерлер-бұл бірнеше қатысушыны қамтитын жағдайлар. Көп ойыншы ортасында ойын теориясы керемет тиімді болуы мүмкін. Жасанды интеллект жүйелеріндегі ойын динамикасының құрылымын екі элементпен қорытындылауға болады:

Қатысушылардың дизайны: ойын теориясын максималды утилита алу үшін қатысушылардың біреуінің шешімін оңтайландыру үшін пайдалануға болады.

Механизмдердің дизайны: "кері" ойын теориясы интеллектуалды қатысушылар тобы үшін ойынды жобалауға бағытталған. Аукциондар механизм дизайнының классикалық мысалы болып табылады.

Ойынның шешімі-бұл әр ойыншының оңтайлылық шартын қанағаттандыратын стратегияны таңдауы, яғни басқа ойыншы өз стратегиясын ұстанған кезде бір ойыншы максималды жеңіске жетуі керек. сонымен қатар, егер біріншісі өз стратегиясын ұстанатын болса, басқа ойыншы минималды шығынға ұшырауы керек. Мұндай стратегиялар оңтайлы деп аталады.

Тұрақтылық шарты: ойыншылардың әрқайсысы өз Стратегиясынан бас тартудың пайдасын көрмеуі керек. Оңтайлы стратегия тұрақтылық жағдайын қанағаттандыруы керек.

Егер ойын бірнеше рет қайталанса, онда ойыншылар орташа есеппен жеңіске немесе жеңіліске қызығушылық танытады.

Ойын теориясының мақсаты-әр ойыншының оңтайлы стратегиясын анықтау әдістерін әзірлеу.

Ойыншының стратегиясы оңтайлы деп аталады, егер ол осы ойыншыға ойынды бірнеше рет қайталаған кезде мүмкін болатын ең жоғары орташа жеңісті (немесе қарсыластың мінез-құлқына қарамастан мүмкін болатын ең төменгі орташа шығынды) қамтамасыз етсе.

Ойынды дамытуды неден бастау керек

Ойынның жалпы тұжырымдамасын ойлап табу және ойлау. Бұл үшін бүгінгі таңда білім беру қызметтері нарығында ұсынылған көптеген онлайн ойын әзірлеушілер курстарының кез-келгені арқылы мәселені зерттеу мағынасы бар.

Әрі қарай, жоспарды іске асыру әдісін анықтау қажеттілігі. Мұны істеудің үш негізгі әдісін ажыратуға болады:

  • Бағдарламалық өнімді нөлден бастап толық және тәуелсіз жазуды қамтамасыз ететін ең күрделі.
  • Әр түрлі дайын ойын қозғалтқыштарын немесе платформаларын пайдалану қажет болған кезде оңайырақ болады. Бұл тәсіл көп күш пен уақытты үнемдейді.
  • Ең қарапайым және жылдам, ол кейбір компоненттерді өздеріне ауыстыра отырып, дайын шаблонды немесе ойын дайындамасын пайдалануды талап етеді.

Таңдалған әдіске қарамастан, бағдарламалауда белгілі бір білім қажет болады.

Неліктен ойын теориясы одан да кең қолданылмайды.

Саясатта да, экономикада да, әскери істерде де тәжірибе мамандары қазіргі ойын теориясының негізі-Нэш рационалдылығының түбегейлі шектеулеріне тап болды.

Біріншіден, адам үнемі стратегиялық ойлауға соншалықты мінсіз емес. Бұл шектеуді жеңу үшін теоретиктер рационалдылық деңгейі бойынша әлсіз болжамдармен сипатталатын тепе-теңдіктің эволюциялық тұжырымдамаларын зерттей бастады.

Екіншіден, ойын теориясының ойыншылардың ойын құрылымы мен нақты өмірдегі төлемдер туралы хабардар болуының бастапқы алғышарттары біз қалағандай жиі сақталмайды. Ойын теориясы болжамды тепе-теңдіктердегі күрт өзгерістермен ойын ережелеріндегі шамалы (қарапайым адамның көзқарасы бойынша) өзгерістерге өте ауыр әсер етеді.

Ойын теориясы ИС31 тобының «Операциялық зерттеу» сабағының бір тақырыбы. Сабақ кезеңдерінде ойын теориясын қолданудың сапалық нәтижелері:

  1. Студенттер нақты қызмет тәжірибесін меңгереді.
  2. Студенттер тек бақылаушы ғана емес, өздері қатыса отырып қиын мәселелерді өз бетінше шеше білуге үйренеді.
  3. Оқу процесінде алған білімді нақты істе қолдана білуге мүмкіндік береді.
  4. Студент әрекетіне негізделген оқу көлемін басқарады.
  5. Уақытты үнемдеуге үйретеді.
  6. Студенттер үшін психологиялық жағымды.
  7. Ойын барысында шешім қабылдау студенттерден аса жауапкершілікті талап етеді.