Главная > Дифференциальные игры
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

1.9. ДВА ПРИМЕРА

Рассмотрим здесь две задачи преследования. Обе они кажутся до некоторой степени искусственными, зато они настолько просты, что решения их убедительны и понятны уже сейчас, когда вводятся только начальные положения теории. Обе игры поясняют некоторые идеи, и в особенности природу стратегий.

Раньше уже было введено такое определение захвата: захват считается осуществленным, если расстояние между не превосходит Для простоты положим здесь

Пример 1.9.1. Простейшая игра преследования. Пусть оба игрока, обладают простым движением и перемещаются на плоскости; скорости их равны соответственно Платой является время захвата.

В этой простой постановке, если не предполагать никаких посторонних воздействий, которым подвержены решение игры очевидно. Оба игрока движутся вдоль прямой линии, которая соединяет точки их начальных положений; убегает, преследует его; так продолжается до тех пор, пока не догонит

Этот случай изображен на рис. 1.9.1, а (скорости игроков представлены на рис. Захват происходит в точке, отмеченной значком плата равняется (приближенно) 15,5 единицы времени. Это число есть цена игры, под которой понимается следующее.

Как бы ни действовал он не сможет отсрочить захват более чем на 15,5. Если он предпримет еще какой-нибудь маневр, кроме убегания по прямой, сможет настичь его раньше, чем за 15,5. Соответственно не может осуществить захват за время, меньшее чем 15,5, а если он не осуществляет прямого преследования последний может оставаться на свободе дольше чем 15,5.

Напомним введенное раньше понятие стратегии — управление как функция фазовых координат; мы видим, что представляют собой здесь оптимальные стратегии Для это есть предписание двигаться по направлению к при любом его положении. На рис. 1.9.1, б изображена та же самая игра, когда ведет себя неоптимально; он движется вдоль прямой Тогда преграждает ему путь и в точке X настигает его за 6 единиц времени.

(кликните для просмотра скана)

Но казалось бы, может действовать лучше. Если будет двигаться вдоль прямой то может экстраполировать его будущее положение, вычислить точку столкновения и двигаться прямо в эту точку. Этот исход изображен на рис. 1.9.1, г, где совершает захват за время около 4,3. Почему такой образ действий не является для оптимальной стратегией?

Дело в том, что нет оснований делать какие-либо предсказания относительно поведения Мы сформулировали игру так, что может выбирать направление движения, как хочет. Выбранная математическая модель ни в коем случае не дает права предполагать, что будет упорствовать в своем движении по

Предположим, что забывает о захватнических планах в течение первых двух единиц времени. Затем, спохватившись, он запоздало принимает решение придерживаться оптимальной стратегии, покидает прямую и начинает убегать прочь от На рис. 1.9.1, в и изображено это движение и соответствующее ему поведение точки захвата обозначены символом X, плата равна соответственно 9,3 и 10. Первый способ действия оказывается лучшим; здесь использует лишь свою информацию о положении в данный момент и ничего более.

Поведение изображенное на рис. 1.9.1, в, можно описать следующим образом. В каждый момент действует так, как если бы он встретил в будущем оптимальное противодействие со стороны Такая трактовка оптимальной стратегии относится к обоим противникам во всех играх преследования в нашей формулировке.

Если знает о том, что не всегда обнаруживает преследователя, и мы хотим принять это в расчет, то нужно формулировать новую игру. Можно было бы, например, оценить распределение вероятности времени, в течение которого не реагирует на присутствие В этой новой игре преследования платой должна была бы быть случайная величина — время захвата, а здесь имел бы, возможно, уже другую оптимальную стратегию

С другой стороны, когда замечает, что по забывчивости следует вдоль должен ли он сделать из этого вывод, что совсем не в состоянии обнаружить или уклониться в сторону? Если да, то, конечно, стратегия, рассчитывающая на столкновение и изображенная на рис. 1.9.1, г, является наилучшей. Пересмотренная заново игра может быть построена с учетом оценки вероятности того, что никак не реагирует на присутствие Но такой подход дает немного; это просто случай, когда решение человека-пилота может превзойти формальную стратегию.

Пример 1.9.2) Защита объекта. Оба игрока обладают простым движением и имеют одинаковые постоянные скорости. Цель защитить от нападения объект С, который мы принимаем за некоторую область на плоскости. Платой является расстояние от С до точки, где происходит захват. Задачу иллюстрирует рис. 1.9.2, а, где точки означают начальные положения противников.

Оптимальные стратегии находим следующим образом. Проведем перпендикуляр к отрезку через его середину. Каждую точку верхней полуплоскости игрок достигнет раньше, чем для точек нижней полуплоскости наоборот. Пусть ближайшая к С точка перпендикуляра. Оптимальные стратегии для обоих игроков состоят в движении в точке Здесь происходит захват, и длина пунктирного отрезка есть цена игры.

Посмотрим, что случится, если действует оптимально, а нет; скажем, он решил двигаться вдоль прямой (см. рис. 1.9.2, б). В этом случае всегда направляется в ближайшую к С точку на перпендикуляре (относительно текущего положения Несколько положений этой точки обозначены Заметим, что длина пунктирных отрезков увеличивается. Это соответствует росту штрафа, который платит за свою неудачную стратегию. Каждая длина есть плата, соответствующая текущему моменту, в который мог бы вернуться к оптимальной стратегии и, следовательно, это лучшее, на что он может надеяться.

Поскольку точки последовательно являются целями движения он описывает криволинейную траекторию до тех пор, пока не достигнет С этого момента точка остается неподвижной, оба игрока движутся прямолинейно, и игра становится оптимальной для обеих сторон. Захват происходит в точке, отмеченной значком

Приведенное в примере 1.9.1 рассуждение о том, что игроки не должны делать никаких предсказаний, применимо и здесь. Если заранее уверен, что никогда не покинет прямую то наилучший образ его действий — движение но прямой в точку У (точка пересечения перпендикуляра с прямой Если не уверен в этом, он раньше сворачивает вправо, так как знает, что когда недалеко от начального положения, верхняя правая часть объекта С наиболее уязвима, и движется так, чтобы прикрыть именно ее. По мере продвижения вперед опасность уменьшается, и, наконец, целью становится захват.

(кликните для просмотра скана)

Рис. 1.9.2, в соответствует случаю, когда действует неоптимально, двигаясь вдоль прямой Теперь должен всегда направляться в движущуюся точку Пунктирные отрезки укорачиваются, и когда находится в точке А, точка фактически достигает С. Из точки А он движется прямо по направлению к и действительно достигает С, а уже ничего не может сделать, чтобы остановить его ( находится в В, когда находится в А).

1
Оглавление
email@scask.ru