Валькирия (valkiriarf) wrote,
Валькирия
valkiriarf

10 главных игр, в которые математики играют с нашим умом и совестью -2

Продолжение. Начало тут

Человеческие качества

В этой игре очень мало математики: десять — это больше, чем один, это даже первоклассник знает. Зато психологии с этикой в этой дилемме навалом. Заповедь «Не убий!» вступает в противоречие с ценностью сохранения жизни. Кстати, в короткометражном фильме про стрелочника главный герой все-таки жертвует своим сыном и поезд с ничего не подозревающими пассажирами преспокойно едет дальше.

В эксперименте, проведенном психологами из Университета Мичигана, испытуемым предлагалась реалистичная трехмерная модель с вагонеткой, путями и необходимостью погубить одного, чтобы спасти пятерых. Около 90% участников переводили стрелку и убивали человека ради пассажиров вагонетки. Но это все-таки компьютерная реальность, а не настоящая жизнь.

05. «Ястребы и голуби»: нападать или бежать

 rr2813_045_2.jpg Иллюстрация: vlapa
Иллюстрация: vlapa

Правила

В одной популяции животных сосуществуют две группы с разными стратегиями борьбы за ресурсы. Первые, «ястребы», всегда настроены на конфликт и при встрече с конкурентом идут до конца. В результате они либо выигрывают и присваивают все ресурсы в окрестностях (+50 баллов), либо проигрывают и получают в драке тяжелые увечья (–100 баллов). «Голуби», напротив, настроены миролюбиво. Увидев «ястреба», они сразу отступают (0 очков «голубю» и 50 очков «ястребу»), а при встрече со своими сородичами лишь изображают готовность к схватке. После продолжительного обмена угрозами (–10 баллов обоим «голубям») ресурсы достаются более удачливому «голубю» (+50 баллов).

Есть много других вариаций правил, но основные черты игры сохраняются неизменными: победа приносит любой птице среднее количество очков, получение увечий у «ястребов» приравнивается к огромному штрафу, а ритуальные битвы «голубей» тоже требуют некоторых минимальных затрат.

Цель игры предельно проста: заработать максимальное количество очков, что бы за ними ни скрывалось — пища, деньги, самки или «представленность генов индивидуума в генофонде популяции», как выражается Ричард Докинз в своей книге «Эгоистичный ген».

История и применение

Правила игры были впервые опубликованы в журнале Nature в 1973 году. Авторы работы предложили так формализовать конфликты животных за ресурсы, территорию или сексуальных партнеров. Модель позволяет по соотношению стратегий в популяции рассчитать количество ресурсов, затрачиваемых и получаемых особями при том или ином варианте взаимодействий. Птичью метафору позаимствовали из геополитического сленга того времени («ястребы» — за жесткое противостояние с противником, «голуби» — за разрядку и компромиссы).

«Ястребы и голуби» появились как развитие игры, в которой два водителя несутся навстречу друг другу. Проигравшим считался тот, кто первым испугается лобового столкновения и свернет в сторону.

Человеческие качества

— Мы попытались отойти от классической теории игр, в которой набор возможных стратегий мал и жестко задан, — рассказывает Михаил Бурцев, руководитель лаборатории нейроинтеллекта и нейроморфных систем Курчатовского института. В 2007 году он вместе со своим руководителем Петром Турчиным опубликовал в Nature статью, в которой описывалось, как стратегии «ястребов» и «голубей» возникают естественным путем в процессе эволюции компьютерной модели.

— Мы создали виртуальный мир, заселенный агентами, совершающими примитивные действия, которые могли быть скомбинированы в более сложные стратегии. Поведение отдельного агента управлялось собственной нейронной сетью. Это позволило нам открыть такие стратегии, которые в стандартной теории игр в голову не приходило исследовать, — поясняет Михаил.

Так в процессе эволюции этого компьютерного мира в нем появились свои миролюбивые «голуби», «ястребы», нападающие на всех чужаков, и даже «скворцы», собирающиеся в стаи перед лицом опасности. Но самое интересное — что у этих математических агентов стали проявляться возвышенные человеческие чувства: забота о родственниках, самопожертвование и альтруизм.

06. «Пари Паскаля»: бог и выгода

 rr2813_045_3.jpg Иллюстрация: vlapa
Иллюстрация: vlapa

Правила

Каждый из нас в своих отношениях с богом волен выбирать между верой и безверием. В первом случае он несет незначительные расходы на соблюдение ритуалов и подчинение религиозным догмам. Но эти конечные убытки с лихвой окупятся бесконечной прибылью и жизнью вечной, если бог существует. Атеист же, напротив, терпит бесконечные убытки в случае существования бога, зато в жизни повседневной не обременен сакральными расходами.

История и применение

В ночь с 23 на 24 ноября 1654 года на блестящего французского математика и философа, одного из основателей современного математического анализа и теории вероятности Блеза Паскаля снисходит озарение. Придя в себя, он спешно записывает мысли на кусочек пергамента, который до конца жизни будет носить в подкладке своей одежды. Отныне Паскаль все больше отдаляется от науки и пренебрегает прошлыми забавами — задачками о вероятностях в азартных играх и конструированием машины счета. Делом всей его оставшейся жизни становится так и не оконченный труд «Мысли о религии и других предметах», на страницах которого он и предлагает читателю такое сакральное пари.

В одной из современных медицинских статей проводится параллель между «пари Паскаля» и положением доктора при тяжелобольном пациенте. Врач обязан сделать выбор: сообщить родственникам о возможной скорой смерти больного или дать им надежду: мол, может, все еще обойдется. Говорить о возможности выздоровления психологически менее затратно. Но если больной умрет, для родственников это будет ударом, да и репутация врача пострадает. Признаться в том, что пациент, скорее всего, умрет, сложнее. Но если вдруг больной выздоровеет, врачу угрожает лишь слава циничного гения. Авторы статьи рекомендуют врачам придерживаться нелегкой роли пессимиста. Как знать, может быть, именно памятуя о «пари Паскаля», доктор Хаус так не любил разговаривать с родственниками своих пациентов.

Человеческие качества

«Пари Паскаля» подчеркивает парадоксальное желание человека объяснить иррациональную веру с позиций разума и математической выгоды. Десятки мыслителей позднее указывали на слабости этой аргументации. Пари противоречит и  религиозным канонам. Ведь вера «на всякий случай», формальное отправление ритуалов в ущерб внутреннему содержанию может оказаться большим грехом, чем атеизм.

07. «Парадокс блондинки»: как нобелевский лауреат Джон Нэш учил ухаживать за девушками

 rr2813_046_1.jpg Иллюстрация: vlapa
Иллюстрация: vlapa

Правила

Компания неженатых молодых людей проводит вечер в баре. Они замечают за соседним столиком компанию девушек — прекрасную блондинку и несколько менее симпатичных брюнеток и шатенок. Как начать за ними ухаживать?

История и применение

«Если мы все рванем к блондинке, то помешаем друг другу и она не достанется никому. Тогда мы займемся подружками, и они оттолкнут нас — никто не хочет быть вторым сортом. А вот если ее никто не заметит, мы не будем толкаться и не оскорбим других девушек. Так мы выиграем. Лишь так получим женщин. Адам Смит считал, что лучше всего, когда каждый член группы действует в своих интересах. Это правда, но не вся. На деле результат будет оптимальным, если каждый член группы сделает как лучше для себя и для группы» — это цитата из фильма «Игры разума». Прототипом главного героя стал математик, нобелевский лауреат Джон Нэш, знаменитый тем, что сумел побороть симптомы шизофрении.

Неизвестно, была ли ситуация с блондинкой реальной. Но премию имени Нобеля Джон Нэш получил как раз за разработку теории игр. До него математики занимались в основном играми «с нулевой суммой» — это когда выигрыш равен проигрышу, блондинка достается либо одному, либо другому. Нэш занимался теми ситуациями, когда сумма не равна нулю, то есть кому-то достается брюнетка, кому-то — шатенка.

Нобелевку он получил за стратегию игры, которая сейчас называется «равновесие по Нэшу». Энциклопедии описывают ее так: «Ситуация, в которой ни один участник не может увеличить выигрыш, изменив свое решение в одностороннем порядке, когда другие участники не меняют решения».

Понятное дело, что при знакомстве с барышнями в баре мало кто использует математику (если только вы не будущий нобелевский лауреат). Зато эти формулы очень хорошо работают в бизнесе — собственно, премия досталась Нэшу именно в номинации «Экономика».

Человеческие качества

Бытовая мораль из трудов гениального математика очень проста: сотрудничать лучше, чем конкурировать.

08. «Дуэль на троих»: побеждает слабейший

 rr2813_046_2.jpg Иллюстрация: vlapa
Иллюстрация: vlapa

Правила

Три человека стоят в вершинах правильного треугольника и поочередно стреляют друг в друга. Победившим считается тот, кто выжил.

История и применение

Первый раз такой сценарий появился в статье американского математика Киннарда в 1946 году.

— Вторая мировая война закончилась совсем недавно, и Киннард предложил рассмотреть такую аналогию в духе «фашистская Германия нападает на СССР — Америка приходит на помощь», — рассказывает Алексей Савватеев.

После появились многочисленные модификации правил: увеличивалось количество игроков, изменялось их мастерство, вводились одновременные выстрелы или даже пацифистские залпы в воздух.

Во всех вариациях наблюдается одна тенденция: чем слабее стрелок, тем выше его шансы на победу. Ведь логичнее уничтожить сначала самого сильного соперника. Этот парадокс можно порой наблюдать на рынке. Ведущие корпорации сражаются друг с другом, наносят маркетинговые удары. В результате вперед вырывается какая-нибудь второстепенная фирма, с которой просто никто не боролся. Аналогичную картину можно наблюдать в любом соревновании, будь то спорт, выборы или борьба за должность.

Человеческие качества

Здесь математика оказывается на службе справедливости. Сильные так увлечены борьбой друг с другом, что слабые наконец получают свой шанс.

09. «Аукцион»: продать 20 долларов за 204

 rr2813_046_3.jpg Иллюстрация: vlapa
Иллюстрация: vlapa

Правила

На торги выставлена купюра в двадцать долларов. Участники предлагают свою цену, начиная от 1 доллара. Купюра достается тому, кто предложит самую высокую ставку. Владельцу двадцатки достается и сумма той ставки, которая предлагалась перед финальной.

История и применение

Эту игру из года в год проводит со своими студентами Макс Базерман, профессор Гарвардской школы бизнеса. Он показывает аудитории двадцатидолларовую купюру и обещает продать ее человеку, ставка которого окажется максимальной. Теоретически какой-нибудь счастливчик вполне может приобрести двадцатку за 15 долларов. Профессор вдобавок к этим 15 получает еще и 14 от того бедолаги, чья ставка оказалась предшествующей.

Рекорд Бразермана — 204 доллара. Поначалу студенты с радостью принимают возможность нажиться на чудаковатом лекторе и энергично повышают ставки, но уже с 15 долларов большинство из них понемногу выходят из игры. Подмечено, что тогда же меняется и поведение игроков: на смену рациональным ставкам в духе «ситуация под контролем» приходят нервные, рискованные и неадекватные ходы. После превышения номинальных 20 долларов в игре обычно остается только пара неудачников, которые дальше отчаянно пытаются свести свои расходы к минимуму и неуклонно поднимают ставку в страхе оказаться предпоследним.

Естественно, игра проводится не ради прибыли Базермана (профессора в Гарварде и так неплохо зарабатывают). Борьба за двадцатку раскрывает механизм работы аукционов, азартных игр и прочих систем, в которых возникает дилемма: зафиксировать убытки или попытаться отыграться.

Человеческие качества

Жадность, ум и глупость, расчетливость, азартность, гордость, настойчивость, недальновидность.

10. «Марьяж»: Нобелевка за правильную организацию женитьбы

 rr2813_047.jpg Иллюстрация: vlapa
Иллюстрация: vlapa

Правила

Даны два множества элементов — мужчины и женщины. Для каждого из них существует определенная система приоритетов в выборе партнера. Требуется разбить этих привередливых людей на идеально устойчивые пары: ни один из супругов не должен испытывать взаимного притяжения к чужому партнеру (неразделенные страсти никто не запрещает). В разных вариантах правил меняются выбирающая сторона (матриархат/патриархат), количество мужчин и женщин или разрешается многоженство.

История

Статья «Поступление в колледж и стабильность браков» Дэвида Гейла и Ллойда Шепли появилась в научном журнале American Mathematical Monthly в 1962 году. А в 2012-м Шепли получил за эту работу Нобелевскую премию по экономике.

Для решения задачи они предложили следующий патриархальный алгоритм. Сначала каждый жених идет с предложением руки и сердца к номеру один своего списка. Дальше женщины отвечают самым понравившимся кандидатам расплывчатым «может быть», а остальных отправляют восвояси. После этого неудачливые женихи стучатся в дверь своих вице-фавориток, и девушки вновь раздают желанные «может быть» (если новый жених понравился больше предыдущего, они даже могут разорвать «помолвку» первого этапа). Этот сценарий повторяется до тех пор, пока все женихи не смогут добиться целомудренного согласия невест, которое в конце игры магическим образом превращается в твердое «согласна».

Неизвестно, пытался ли кто-то именно так искать себе жену в реальности. Зато разработанный в статье алгоритм с успехом использовался для распределения студентов по колледжам, докторов по клиникам и даже донорских органов по больным. За это, собственно, и дали премию имени Нобеля.

Человеческие качества

Кажется, в этом несложном алгоритме можно вечно находить все новые детали. Так, игра заканчивается на первом же раунде, если всем мужчинам нравятся разные женщины. Феминистки тут должны возмутиться, ведь в этом случае мнение невест вообще не учитывается. К тому же стабильность разбиения еще совсем не означает всеобщего счастья: многие мужчины и женщины могут мечтать о чужих супругах, главное — чтоб без взаимности. И еще: алгоритм как будто специально создавался в духе последних решений Госдумы, ведь он подразумевает абсолютную гетеросексуальность.

— Это разбиение для задачи о марьяже отлично работает для студентов и колледжей, для интернов в госпиталях, для семейных пар, но не работает для голубых! — Профессор РЭШ Алексей Савватеев начинает увлеченно рисовать на бумаге схему: — У нас есть четыре гомосексуалиста A, B, C и D. У каждого, как водится, свои предпочтения. Например, A больше всего нравится B, потом C и потом D. Этот D вообще никого не интересует, и поэтому его предпочтения нам не важны. И, видишь, они не могут разбиться на устойчивые пары. Вот она, математика и жизнь. Разбивка на пары идет не для элементов двух множеств, а для элементов одного — и сразу все неустойчиво.
источник

Tags: психология, сперто в сети
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 18 comments