Русская Википедия:Теорема Неймана — Моргенштерна о минимаксе

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Не путать В теории игр, теорема о минимаксе описывает условия, при выполнении которых для функции <math>f:Z\times W\to \mathbb{R}</math> верно, что <math>\sup_{x\in Z}\inf_{y\in W} f = \inf_{y\in W} \sup_{x\in Z} f.</math> Первой теоремой такого рода стала теорема фон Неймана, доказанная в 1928 году. Именно с её доказательства началось развитие теории игр. Впоследствии её неоднократно обобщали и переформулировали. [1][2]

Игры с нулевой суммой

Файл:Saddle point.svg
Функция f(x,y)=x2-y2 выпукла по <math>x</math>, но вогнута по <math>y</math>

Эту теорему впервые доказал в 1928 году Джон фон Нейман[3] [4]

Формально, теорема фон Неймана утверждает, что Шаблон:Рамка Пусть <math>X \subset \mathbb{R}^n</math> и <math>Y \subset \mathbb{R}^m</math> ― компактные выпуклые множества. Если функция <math>f: X \times Y \rightarrow \mathbb{R}</math> непрерывна, выпукла в <math>X</math>, но вогнута в <math>Y</math>, т.е.

<math>f(\cdot,y):X\rightarrow\mathbb{R}</math> выпукла при любом заданном <math>y</math>, но
<math>f(x,\cdot):Y\rightarrow\mathbb{R}</math> вогнута при любом заданном <math>x</math>,

то

<math>\max_{x\in X}\min_{y\in Y} f(x,y)=\min_{y\in Y}\max_{x\in X}f(x,y).</math>

Шаблон:Конец рамки

Примеры

Если <math>f(x,y) = x^T A y</math> для конечной матрицы <math>A \in \mathbb{R}^{n \times m}</math>, то <math>\max_{x \in X}\min_{y \in Y} x^T A y =\min_{y \in Y}\max_{x \in X} x^T A y. </math>

См. также

Примечания

Шаблон:Reflist Шаблон:Math-stub