ПРОФЕССОР ВШЭ КОНСТАНТИН СОНИН - ПРО ПОГИБШЕГО
МАТЕМАТИКА И ЭКОНОМИСТА ДЖОНА НЭША
© AFP / East News
Гибель в автомобильной катастрофе Джона Нэша, лауреата Нобелевской премии по экономике и Абелевской - по математике, поставила точку в жизни, которая и до этого казалась написанной голливудским сценаристом. Детство в маленьком городке в Западной Вирджинии. Гениальность, замеченная преподавателями в бакалавриате. Аспирантура в Принстоне. Диссертация в 16 страниц, перевернувшая - через сорок лет - экономическую науку, а пока обеспечившая работу в научном центре мира, Массачусетском технологическом институте (MIT ) . Выдающиеся работы по чистой математике. Шизофрения, оборвавшая научную карьеру и семейную жизнь. Возвращение к нормальности через двадцать лет. Нобелевская премия. Возвращение любимой женщины. Фильм «Игры разума» и всемирная слава. Заслуженная научная старость с почетными лекциями и новыми премиями за работы полувековой давности. Мгновенная смерть вместе с любимой. Сказка, а не материал для сценария.
Однако идеальным героем Нэша делает не его личная жизнь, а его научные достижения. Для публики великий ученый - это автор одного-двух великих открытий, меняющих представление людей о мире, а иногда и сам мир. Жизнь великого ученого состоит в долгом и трудном пути к открытию, иногда требующем годы, чтобы добиться признания, в итоге биография делится по существу на «до» и «после». На самом деле среди сотен великих ученых, менявших наш мир в последние тысячелетия, лишь единицы имеют такую стереотипную биографию. В большинстве случаев научный вклад составлен из множества отдельных работ, среди которых выделить «прорыв» удается - если удается! - только через много лет, при написании биографии, и, главное, каждая из этих работ - микроскопическое улучшение по сравнению с тем, что уже известно ученым, работающим в этой области. Наука почти всегда движется широким фронтом - даже если речь идет об узком направлении, - и герои-одиночки появляются уже потом, при вручении наград, приглашении с почетными лекциями, написании некрологов и сценариев. Нэш - исключение: он написал совсем немного работ, и в каждом случае отдельная работа резко меняла представление о дисциплине.
Представьте ситуацию, когда игроки-водители сообща решают, кому по какой стороне двухполосной дороги ехать. Не нужно быть математиком, чтобы увидеть два возможных равновесия - левостороннее и правостороннее движение.
В своей главной статье «Равновесия в играх с N участниками», занявшей в 1950 году в Proceedings of the National Academy of Sciences всего одну страничку , Нэш сформулировал понятие абстрактного равновесия для абстрактной «игры», простейшей модели стратегического взаимодействия - ситуации, в которой выигрыш участника зависит не только от того, что делает он сам, но и от того, что делают другие участники. (Далеко не всякое взаимодействие является стратегическим: когда кто-то покупает банку кока-колы в магазине или билет в метро, цена не определяется в ходе разговора с продавцом.)
Предложенное Нэшем определение сразу показалось привлекательным сразу по нескольким причинам. Во-первых, оно очень простое. Если для наглядности предположить, что каждый игрок делает только один ход, требуется всего лишь, чтобы, выбрав свой ход, игрок не захотел пересмотреть свой выбор, глядя на выбор других игроков. Тогда набор ходов, сделанный игроками, является равновесием по Нэшу.
Во-вторых, равновесие, как его определил Нэш, существует всегда, в любом стратегическом взаимодействии. Это очень важное свойство, потому что экономическая модель, описывающая реальность, всегда должна иметь какое-то «равновесие» - состояние, которое, согласно этой модели, может реализоваться в жизни, если модель адекватна. Это не значит, что именно это состояние реализуется - в одной игре может быть несколько равновесий по Нэшу: представьте, например, ситуацию, когда игроки-водители выбирают, по какой стороне двухполосной дороги им ехать. Не нужно быть математиком, чтобы увидеть два возможных равновесия - левостороннее и правостороннее движение. (Математиком нужно быть, чтобы увидеть, что в этой игре есть и другие равновесия по Нэшу, более сложно устроенные.) Эта универсальность, которая стала очевидна сразу, как только Нэш дал свое определение, оказалась огромным преимуществом.
Контракт менеджера и усилия работника - это, в простейшей теории, равновесный результат в игре, которую придумывает для них владелец фирмы.
Как ни странно, равновесие Нэша стало центральным понятием экономической теории - это произошло в 1980-е - не потому, что его привлекательность осознали чистые теоретики. В 1970-е чистые теоретики в экономической науке занимались как раз другими, нестратегическими взаимодействиями. Например, свойствами «общего равновесия» - исследованием рынков со множеством субъектов, каждый из которых настолько мал, что его действия не влияют на складывающиеся цены и, значит, на действия других субъектов. В этой области появились важнейшие результаты - по существу, фундамент для анализа финансовых рынков, но значительная часть была просто красивой и сложной математикой - изучением поверхностей и их «складок».
Зато теоретико-игровые модели, вызывающе простые на этом фоне, использовались в только зарождающейся теории контрактов и экономике отраслевых рынков.
Причина была в том, что эмпирические экономисты привыкли работать с «агрегированными» данными. Макроэкономисты имели дело с информацией об инфляции и безработице, микроэкономисты - о затратах и выпуске фирм. Как только экономисты научились «увеличивать разрешение» - как биологи когда-то получили более мощные микроскопы, а астрономы, соответственно телескопы, - ситуация изменилась. Стало ясно, что если рассматривать экономику на уровне индивидов, то и фирма, оказывается, - не «черный ящик», производящий из какого-то объема ресурсов какой-то объем продукции, а организация, где у разных экономических субъектов - владельцев, менеджеров, работников - есть разные интересы и разные «ходы». Оказалось, что эти ситуации описываются гораздо реалистичнее, чем раньше, если рассматривать их как стратегические взаимодействия (контракт менеджера и усилия работника - это, в простейшей теории, равновесный результат в игре, которую придумывает для них владелец фирмы).
То же самое происходило и в остальных областях экономической науки - чем мощнее был «микроскоп», тем более мелкие детали можно было различить, изучая реальные данные. Тем важнее были стратегические аспекты взаимодействия и тем важнее, соответственно, концепция равновесия по Нэшу.
Лекции Нэша на мировых конгрессах по теории игр неизменно собирали полные залы, и, казалось, люди расходились слегка разочарованными - настолько нормальным был нобелевский лауреат.
В макроэкономике, изучая реакцию на изменение денежной политики, приходится, работая с данными, опираться на теории, в которых неодинаковые граждане (например, по-разному ценящие свободное время и имеющие разные таланты) реагируют на действия Центробанка. (Модели с одинаковыми гражданами, которые годились для анализа еще тридцать лет назад, описывали реальность куда менее адекватно.) Центробанк, выбирая денежную политику, опирается на свои ожидания относительно того, что сделают граждане. То есть мы анализируем именно равновесие по Нэшу - и это настолько распространено, что экономисты, занимающиеся прикладными исследованиями, делают это автоматически, не отдавая себе в этом отчет.
Равновесие по Нэшу - только одна, одностраничная, статья. Была еще замечательная статья, опубликованная в том же 1950 году, про сугубо экономический - но не менее важный - вопрос. Если возникает ситуация, в которой из-за действий двух людей или двух фирм создается какая-то добавленная стоимость, в каком соотношении ее нужно делить? Это классический вопрос, на который дано множество ответов, но статья Нэша стала первым нормативным теоретическим ответом: были сформулированы естественные аксиомы и получено конкретное решение - следствие из этих аксиом. Такой анализ не помогает в реальной жизни напрямую, но помогает, делая реальную жизнь более понятной, - как включение фонарика не меняет темный лес, но существенно облегчает его преодоление.
Нэш вернулся к экономическим моделям стратегического взаимодействия в 1990-е, после двадцатилетнего перерыва. Я дважды слушал его пленарные лекции на мировых конгрессах по теории игр: они неизменно собирали полные залы, и, казалось, люди расходились слегка разочарованными - настолько нормальным был Нэш. Те, кто не читал его биографий, и не узнали бы про болезнь и тридцатилетний перерыв в научной деятельности. Пожилой человек, объясняющий довольно простую - без признаков гениальности - модель со старомодно сделанными слайдами. В Эванстоне в 2008 году, после того как Нэш был представлен аудитории, он повернулся к огромному экрану, где формулы были набраны вWord "е, и сказал как будто себе под нос: «Наверное, надо было сделать красивую презентацию в Power Point ». Странным в его докладах было разве что то, с каким почтительным вниманием слушали его сидящие в первых рядах Шепли, Майерсон, Маскин, Калаи и другие титаны теории игр.
Влияние Нэша на экономическую науку огромно, но большую часть своей короткой научной карьеры - он перестал заниматься наукой, когда ему было около тридцати, - Нэш был прежде всего математиком. Его вклад невозможно назвать фундаментальным (хотя комитет по Абелевской премии, математическому аналогу, совсем новому, Нобелевской, решился), но «теорема Нэша», связавшая два разных раздела науки - алгебраическую и дифференциальную геометрии, - была и очень трудной, и очень неожиданной. Недаром известный математик Барри Мазур сказал для некролога в New York Times , что Нэш атаковал проблемы «голыми руками». Как будто никто не брался за проблему до него. Как будто от этой проблемы зависят жизнь и смерть. Как идеальный герой для сценария фильма про науку.
Джон Нэш погиб сразу после того, как вместе с коллегой Луисом Ниренбергом получил Абелевскую премию, которую в мире математики считают аналогом премии Нобелевской. Вместе со своей женой 86-летний математик вернулся в США из Норвегии, где по традиции вручают эту престижную награду. По прилете на родину Джон Нэш и его 82-летняя супруга взяли такси, путь которого пролегал через платную автодорогу Нью-Джерси. К примеру, именно по ней в заставке ездил главный герой сериала «Клан Сопрано» Тони.
По словам прибывших на место трагедии полицейских, водитель такси, в котором ехали супруги Нэш, не справился с управлением при попытке обогнать другой автомобиль и в результате врезался в ограждение. Ни Нэш, ни его жена не были пристегнуты и вылетели из машины.
Оба погибли на месте, а таксист доставлен в больницу с неопасными для жизни травмами. Никаких обвинений против него выдвинуто не было.
Жизнь гения
Джон Нэш родился в Западной Виргинии в 1928 году. В школе особого интереса к математике Нэш не проявлял, но учителям запомнился постоянной тягой к чтению, виртуозной игрой в шахматы и способностью по памяти насвистывать все произведения Баха. К математике будущий гений пришел в возрасте 13 лет, когда смог доказать малую теорему Ферма.
Получив степень бакалавра и магистра в Технологическом институте Карнеги, он отказался от намерения пойти по стопам отца и стать инженером. В 1947 году Джон Нэш поступил в , попутно отвергнув идею стать химиком. А спустя меньше двух лет в возрасте 21 года математик написал диссертацию по теории игр, за которую в дальнейшем и получил Нобелевскую премию.
При поступлении на докторскую программу в Принстонский университет у него на руках было довольно короткое письмо, гласившее: «Этот человек — гений».
В 1950 году ученый опубликовал работу по теории некооперативных игр. Предложенное равновесие Нэша оказалось простым и эффективным средством математического анализа разнообразных ситуаций, начиная от корпоративной конкуренции и заканчивая принятием решений в сфере законодательства.
Согласно его теории, существуют игры, в которых ни один игрок не может увеличить выигрыш в одностороннем порядке. Все участники игры либо выигрывают, либо проигрывают.
В некоторых случаях они используют такие стратегии, при которых создается устойчивый баланс, получивший название «равновесие Нэша». Классическим примером, объясняющим подобное равновесие, являются переговоры между профсоюзом и работодателем, которые могут привести как к взаимовыгодному соглашению, так и к убыточной для всех сторон забастовке.
В 1994 году ученый стал нобелевским лауреатом в области экономики, разделив премию с Райнхардом Зельтеном и Джоном Ч. Харсаньи, во многом повлиявшим на решение . Известно, что не все его члены одобрили кандидатуру Нэша, страдающего серьезным расстройством психики. Более того, математику даже отказали в возможности прочитать традиционную для всех лауреатов нобелевскую лекцию, полагая, что он не справится с почетной задачей.
«Я не осмелюсь сказать, что математика и сумасшествие связаны напрямую, но многие великие математики страдали шизофренией, психическими расстройствами и бредом», — вспоминал впоследствии сам математик.
За несколько дней до гибели Джон Нэш получил Абелевскую премию за вклад в теорию нелинейных дифференциальных уравнений.
Болезнь и любовь
В 1957 году Джон Нэш женился на Алисии Лард, студентке физического факультета, которую он встретил в стенах Массачусетского технологического института. Вскоре после женитьбы у Нэша стали проявляться первые симптомы шизофрении. Так, он считал людей с красными галстуками членами Компартии, организовавшими против него заговор. Какое-то время родственникам ученого удавалось скрывать от окружающих происходящее. Однако в 1959 году Нэш все-таки лишился работы в Массачусетском технологическом институте.
На предложение стать деканом факультета математики он заявил, что не собирается тратить время на глупости и намеревается стать императором Антарктиды.
Выходка стала последней каплей, после чего профессор был помещен в психиатрическую клинику McLean Hospital. Там ему поставили диагноз параноидальная шизофрения. После того как математик прошел курс лечения и его выписали из больницы, Нэш вместе с семьей уехал в Европу. Однако через некоторое время его депортировали обратно в США, отказав в предоставлении политического убежища.
Иногда Нэш бродил по Принстону и писал на досках странные формулы, не имеющие никакого смысла.
Не выдержав этого, в 1962 году Алисия развелась с мужем, но не бросила его. В 2001 году пара вновь поженилась.
Многие годы жизнь Нэша представляла собой череду обострений между приемом антипсихотических препаратов и попытками вернуться к научной деятельности. Лишь к середине 1980-х Нэш оправился от болезни и смог возобновить занятия математикой.
«Я вылечился сам, без лекарств. В какой-то момент просто взял и решил не думать о болезни», — вспоминал об этом сам Джон Нэш.
«Игры разума»
В 1998 году на прилавках книжных магазинов появилась биография ученого «Прекрасный ум: жизнь математического гения и нобелевского лауреата Джона Нэша», написанная американской журналисткой Сильвией Назар. Мгновенно став бестселлером, книга привлекла внимание режиссера . И в 2001 году по ней был снят одноименный фильм с , сыгравшим страдающего шизофренией гениального математика, и в роли его жены.
Лента получила четыре «Оскара», в частности в номинациях «Лучший фильм» и «Лучшая режиссерская работа». После того как стало известно о гибели Нэша, Рассел Кроу написал в своем
Простыми словами
13 июня
исполнилось 85
лет со дня рождения Джона Форбса Нэш-младшего
- одного из выдающихся математиков, лауреата Нобелевской премии, основателя теории игр, человека трагической судьбы...
(UPD. В этом году 86
)
Джон Форбс Нэш, ноябрь 2006
Википедия
(Статья в Википедии очень большая и подробная. И от нее временами кровь стынет в жилах... Ну и фильм "Игры разума", думаю, не нужно рекламировать...)
Джон Форбс Нэш-младший (англ. John Forbes Nash, Jr.; род. 13 июня 1928, Блюфилд, Западная Виргиния)
- американский математик, работающий в области теории игр и дифференциальной геометрии. Лауреат Нобелевской премии по экономике 1994 года «За анализ равновесия в теории некооперативных игр» (вместе с Райнхардом Зельтеном и Джоном Харсани). Известен широкой публике большей частью по биографической драме Рона Ховарда «Игры разума» (англ. A Beautiful Mind) о его математическом гении и борьбе с шизофренией.
UPD 23.05.2015
Даты жизни:
(13 июня 1928, Блюфилд, Западная Виргиния - 23 мая, 2015, Нью-Джерси)
Биография
Джон Нэш родился 13 июня 1928 года в Блюфилде, штат Западная Виргиния, в строгой протестантской семье. Отец работал инженером в компании Appalachian Electric Power, мать до замужества успела 10 лет проработать школьной учительницей. В школе учился средне, а математику вообще не любил - в школе её преподавали скучно. Когда Нэшу было 14 лет, к нему в руки попала книга Эрика Т. Белла «Творцы математики». «Прочитав эту книгу, я сумел сам, без посторонней помощи, доказать малую теорему Ферма» - пишет Нэш в автобиографии. Так его математический гений заявил о себе. Но это было только начало.
Учёба
После школы последовала учёба в Политехническом институте Карнеги (ныне частный Университет Карнеги-Меллона), где Нэш пробовал изучать химию, прослушал курс международной экономики, а потом окончательно утвердился в решении заняться математикой. В 1947 году, окончив институт с двумя дипломами - бакалавра и магистра, - он поступил в Принстонский университет. Институтский преподаватель Нэша Ричард Даффин снабдил его одним из самых лаконичных рекомендательных писем. В нём была единственная строчка: «Этот человек - гений» (англ. This man is а genius).
Работы
В Принстоне Джон Нэш услышал о теории игр, в ту пору только представленной Джоном фон Нейманом и Оскаром Моргенштерном. Теория игр поразила его воображение, да так, что в 20 лет Джон Нэш сумел создать основы научного метода, сыгравшего огромную роль в развитии мировой экономики. В 1949 году 21-летний учёный написал диссертацию о теории игр. Сорок пять лет спустя он получил за эту работу Нобелевскую премию по экономике. Вклад Нэша описали так: «За фундаментальный анализ равновесия в теории некооперативных игр».
Нейман и Моргенштерн занимались так называемыми играми с нулевой суммой, в которых выигрыш одной стороны равен проигрышу другой. В 1950-1953 годах Нэш опубликовал четыре, без преувеличения, революционные работы, в которых представил глубокий анализ игр с ненулевой суммой - класса игр, в которых сумма выигрыша выигравших участников не равна сумме проигрыша проигравших участников. Примером такой игры могут стать переговоры об увеличении зарплаты между профсоюзом и руководством компании. Эта ситуация может завершиться либо длительной забастовкой, в которой пострадают обе стороны, либо достижением взаимовыгодного соглашения. Нэш сумел разглядеть новое лицо конкуренции, смоделировав ситуацию, впоследствии получившую название «равновесие по Нэшу» или «некооперативное равновесие», при которой обе стороны используют идеальную стратегию, что и приводит к созданию устойчивого равновесия. Игрокам выгодно сохранять это равновесие, так как любое изменение только ухудшит их положение.
В 1951 году Джон Нэш стал работать в Массачусетском Технологическом институте (МТИ) в Кэмбридже. Там он написал ряд статей по вещественной алгебраической геометрии и теории римановых многообразий, которые были высоко оценены современниками. Но коллеги Джона избегали - его работы математически обосновывали теорию прибавочной стоимости Карла Маркса, которая тогда во время «охоты на ведьм» считалась в США еретической. Изгоя Джона оставляет даже его подружка - медсестра Элеонора Стиэр, которая ждала от него ребёнка. Став отцом, он отказался дать своё имя ребёнку для записи в свидетельство о рождении, а также оказывать какую-либо финансовую поддержку его матери, чтобы оградить их от преследования комиссией Маккарти.
Нэшу приходится оставить МТИ, хотя он числился там профессором до 1959, и он уезжает в Калифорнию в корпорацию RAND, занимающуюся аналитическими и стратегическими разработками для правительства США, в которой работали ведущие американские учёные. Там, опять-таки благодаря своим исследованиям в области теории игр, Нэш стал одним из ведущих специалистов в области ведения холодной войны. Хотя корпорация RAND известна как приют диссидентов, находящихся в оппозиции Вашингтону, но даже там Джон не ужился. В 1954 он был уволен после того, как полиция его арестовала за непристойное поведение - переодевание в мужской комнате на пляже в Санта-Монике.
Болезнь
Вскоре Джон Нэш встретил студентку, колумбийскую красавицу Алисию Лард, и в 1957 году они поженились. В июле 1958 года журнал Fortune назвал Нэша восходящей звездой Америки в «новой математике». Вскоре жена Нэша забеременела, но это совпало с болезнью Нэша - у него появились симптомы шизофрении. В это время Джону было 30 лет, а Алисии - 26. Алисия пыталась скрыть всё происходящее от друзей и коллег, желая спасти карьеру Нэша. Ухудшение состояния мужа все сильнее угнетало Алисию. В 1959 году он лишился работы. Через некоторое время Нэш был принудительно помещён в частную психиатрическую клинику в пригороде Бостона, McLean Hospital, где ему поставили диагноз «параноидная шизофрения» и подвергли психофармакологическому лечению. Адвокату Нэша удалось добиться его освобождения из госпиталя через 50 дней. После выписки Нэш решил уехать в Европу. Алисия оставила новорождённого сына у своей матери и последовала за мужем. Нэш пытался получить статус политического беженца во Франции, Швейцарии и ГДР и отказаться от американского гражданства. Однако под давлением со стороны Государственного департамента США эти страны отказали Нэшу в убежище. Кроме того, за действиями Нэша следил американский военно-морской атташе, который блокировал его обращения в посольства разных стран. Наконец властям США удалось добиться возвращения Нэша - он был арестован французской полицией и депортирован в США. По возвращении они обосновались в Принстоне, где Алисия нашла работу. Но болезнь Нэша прогрессировала: он постоянно чего-то боялся, говорил о себе в третьем лице, писал бессмысленные почтовые карточки, звонил бывшим коллегам. Они терпеливо выслушивали его бесконечные рассуждения о нумерологии и состоянии политических дел в мире.
В январе 1961 года полностью подавленная Алисия, мать Джона и его сестра Марта приняли трудное решение: поместить Джона в Trenton State Hospital в Нью-Джерси, где Джон прошёл курс инсулиновой терапии - жёсткое и рискованное лечение, 5 дней в неделю в течение двух с половиной месяцев. После выписки коллеги Нэша из Принстона решили ему помочь, предложив ему работу в качестве исследователя, однако Джон опять отправился в Европу, но на этот раз один. Домой он отправлял только загадочные письма. В 1962 году, после трёх лет смятения, Алисия развелась с Джоном. При поддержке матери она вырастила сына сама. Впоследствии у него также развилась шизофрения.
Несмотря на развод Нэша с Алисией, коллеги-математики продолжали помогать Нэшу - они дали ему работу в университете и устроили встречу с психиатром, который выписал антипсихотические лекарства. Состояние Нэша улучшилось, и он стал проводить время с Алисией и своим первым сыном Джоном Дэвидом. «Это было очень обнадёживающее время, - вспоминает сестра Джона Марта. - Это был достаточно долгий период. Но затем все стало меняться». Джон перестал принимать лекарства, опасаясь, что они могут вредить мыслительной активности и симптомы шизофрении опять проявились.
В 1970 году Алисия Нэш, будучи уверенной, что, предав мужа, совершила ошибку, приняла его вновь, теперь уже как пенсионера, и это, возможно, спасло учёного от состояния бездомности. В последующие годы Нэш продолжал ходить в Принстон, записывая на досках странные формулы. Студенты Принстона прозвали его «Фантомом». Затем в 1980-х годах Нэшу стало заметно лучше - симптомы отступили и он стал более вовлечённым в окружающую жизнь. Болезнь, к удивлению врачей, стала отступать. На самом деле, Нэш стал учиться не обращать на неё внимания и вновь занялся математикой. «Сейчас я мыслю вполне рационально, как всякий учёный, - пишет Нэш в автобиографии. - Не скажу, что это вызывает у меня радость, какую испытывает всякий выздоравливающий от физического недуга. Рациональное мышление ограничивает представления человека о его связи с космосом».
Признание
11 октября 1994 года, в возрасте 66 лет, Джон Нэш получил Нобелевскую Премию за свою работу по теории игр.
Однако он был лишён возможности прочитать традиционную Нобелевскую лекцию в Стокгольмском университете, так как организаторы опасались за его состояние. Вместо этого был организован семинар (с участием лауреата), на котором обсуждался его вклад в теорию игр. После этого Джон Нэш всё же был приглашён прочитать лекцию в другом университете - Уппсалы. По словам приглашавшего его профессора Математического института университета Уппсалы Кристера Кисельмана, лекция была посвящена космологии.
В 2001 году, через 38 лет после развода, Джон и Алисия вновь поженились. Нэш вернулся в свой офис в Принстоне, где продолжает заниматься математикой.
В 2008 году Джон Нэш выступил с докладом на тему «Ideal Money and Asymptotically Ideal Money» на международной конференции Game Theory and Management в Высшей школе менеджмента Санкт-Петербургского государственного университета.
Статья на Хабрахабре:
Письмо Джона Нэша в АНБ от 1955 года
Агентство национальной безопасности США рассекретило изумительные письма, которые знаменитый математик Джон Нэш отправил им в 1955 году.
Читать на habrahabr.ru
А вот прямая ссылка на файл пдф с этими письмами: Письма Нэша в АНБ
Равновесие Нэша
Равновесие Нэша
(англ. Nash equilibrium) названо в честь Джона Форбса Нэша - так в теории игр называется тип решений игры двух и более игроков, в котором ни один участник не может увеличить выигрыш, изменив своё решение в одностороннем порядке, когда другие участники не меняют решения. Такая совокупность стратегий выбранных участниками и их выигрыши называются равновесием Нэша.
Концепция равновесия Нэша (РН) впервые использована не Нэшем; Антуан Огюст Курно показал, как найти то, что мы называем равновесием Нэша, в игре Курно. Соответственно, некоторые авторы называют его равновесием Нэша-Курно. Однако Нэш первым показал в своей диссертации по некооперативным играм в 1950-м году, что подобные равновесия должны существовать для всех конечных игр с любым числом игроков. До Нэша это было доказано только для игр с 2 участниками с нулевой суммой Джоном фон Нейманом и Оскаром Моргенштерном (1947).
Дилемма заключенного
Хочу продемонстрировать определение равновесия Нэша с помощью классической задачи теории игр "Дилемма заключенного". Вот что пишет о ней Википедия.
Дилемма заключённого
(англ. Prisoner"s dilemma) - фундаментальная проблема в теории игр, согласно которой игроки не всегда будут сотрудничать друг с другом, даже если это в их интересах. Предполагается, что игрок («заключённый») максимизирует свой собственный выигрыш, не заботясь о выгоде других.
В дилемме заключённого предательство строго доминирует над сотрудничеством, поэтому единственное возможное равновесие - предательство обоих участников. Проще говоря, не важно, что сделает другой игрок, каждый выиграет больше, если предаст. Поскольку в любой ситуации предать выгоднее, чем сотрудничать, все рациональные игроки выберут предательство.
Ведя себя по отдельности рационально, вместе участники приходят к нерациональному решению: если оба предадут, они получат в сумме меньший выигрыш, чем если бы сотрудничали (единственное равновесие в этой игре не ведёт к Парето-оптимальному решению). В этом и заключается дилемма.
Классическая формулировка дилеммы заключённого такова:
Двое преступников, А и Б, попались примерно в одно и то же время на сходных преступлениях. Есть основания полагать, что они действовали по сговору, и полиция, изолировав их друг от друга, предлагает им одну и ту же сделку: если один свидетельствует против другого, а тот хранит молчание, то первый освобождается за помощь следствию, а второй получает максимальный срок лишения свободы (10 лет). Если оба молчат, их деяние проходит по более лёгкой статье, и каждый из них приговаривается к 0,5 года. Если оба свидетельствуют против друг друга, они получают минимальный срок (по 2 года). Каждый заключённый выбирает, молчать или свидетельствовать против другого. Однако ни один из них не знает точно, что сделает другой. Что произойдёт?
Игру можно представить в виде следующей таблицы:
Дилемма появляется, если предположить, что оба заботятся только о минимизации собственного срока заключения.
Представим рассуждения одного из заключённых. Если партнёр молчит, то лучше его предать и выйти на свободу (иначе - полгода тюрьмы). Если партнёр свидетельствует, то лучше тоже свидетельствовать против него, чтобы получить 2 года (иначе - 10 лет). Стратегия «свидетельствовать» строго доминирует над стратегией «молчать». Аналогично другой заключённый приходит к тому же выводу.
С точки зрения группы (этих двух заключённых) лучше всего сотрудничать друг с другом, хранить молчание и получить по полгода, так как это уменьшит суммарный срок заключения. Любое другое решение будет менее выгодным. Это очень наглядно демонстрирует, что в игре с ненулевой суммой Парето-оптимум может быть противоположным равновесию Нэша.
Вот ссылка на ЖЖ, где Нэшу посвящен большой биографический пост - там можно найти много фотографий. И те самые письма в АНБ там есть тоже: fandorin1001.livejournal.com/1975418.html
Правда, там речь идет не только о Нэше, но и о фильме "Игры разума"...
Видео. Встреча с Джоном Форбсом Нэшем
Математик и нобелевский лауреат Джон Форбс Нэш младший родился 14 июня 1928 года. Джон Нэш является математиком, который работал в области теории игр и дифференциальной геометрии. Он поделил в 1994 Нобелевскую премию по экономике вместе с двумя другими игровыми теоретиками, Реинхардом Селтеном и Джоном Харсаньи.
В научном мире ходят слухи, что Джону присудили Нобелевскую премию лишь за одну из его самых простых работ, а многие из теорий Нэша просто недоступны понимаю. Самое интересное – то что Джон Нэш не пользовался трудами своих предшественников, большую часть своих теорий о создавал просто “не от куда”, не используя готовые материалы и теорию. Во время учебы, Джон Нэш даже отказывался посещать лекции,мотивируя это тем что не узнает там ничего нового а всего-лишь потеряет бесценное время.
После многообещающего начала своей математической карьеры, у Джона Нэша началась развиваться шизофрения на 30-м годе жизни – болезнь, о которой математик узнал 25 лет спустя.
Джон Форбс Нэш младший родился в Блуфилде, Западная Вирджиния в семье Джона Нэша старшего и Вирджинии Мартин. Его отец был электротехником, мать – преподавателем английского языка. Будучи подростком, Джон проводил много времени за книгами и проводил различные эксперименты в своей комнате, которая вскоре стала лабораторией. В возрасте 14 лет Джон Нэш без посторонней помощи доказал малую теорему Ферма.
С июня 1945 по июнь 1948 Джон Нэш учился в Политехническом институте Карнеги в Питсбурге, намереваясь стать инженером, как его отец. Вместо этого Джон глубоко “влюбился” в математику и особенно питал интерес к таким темам, как теория чисел, Диофантовы уравнения квантовой механики и теории относительности. Особенно Нэш любил решения проблем.
В институте Карнеги, Нэш заинтересовался “проблемой переговоров”, которую Джон фон Нейман оставил нерешенной в своей книге “Теория игр и экономическое поведение” (1928) .
После Питсбурга Джон Нэш младший отправился в Принстонский университет, где он работал над теорией равновесия. Он получил степень доктора философии в 1950 году, защитив диссертацию по некооперативным играм. Диссертация содержала определение и свойства того, что позже будет называться “Равновесие по Нэшу”, 44 года спустя, она принесет ему Нобелевскую премию. Его исследования по этому вопросу привели к трем статьям, первая, под названием "Точки равновесия в играх с N-числом участников", опубликованная в Трудах Национальной академии наук (США)(1950) , а остальные в “Эконометрике” о задаче переговоров (апрель 1950) и "Некооперативные игры с двумя участниками” (январь 1953) .
Летом 1950 Джон Нэш работал в корпорации "РЭНД" в Санта-Монике, Калифорния, куда возвращался на более короткие периоды в 1952 и 1954 годах. В 1950- 1951 Нэш преподавал курсы исчисления в Принстоне, учился и сумел “откосить” военной службы. За это время он доказал теорему Нэша о регулярных вложениях, которая являться одной из важнейших в дифференциальной геометрии о многообразиях. В 1951- 1952 Джон стал научным ассистентом в Массачусетском технологическом институте в Кембридже, штат Массачусетс.
В Массачусетском технологическом институте, Джон Нэш встретился с Алисией Лард, студенткой из Сальвадора, на которой он женился в феврале 1957 года. Их сын Джон Чарльз Мартин (родился 20 мая 1959) , оставался безымянным в течение года, поскольку Алисия в виду того что Джон Нэш находился в психиатрической клинике, не хотела самостоятельно давать имя ребенку. Следуя по стопам своих родителей, Джон стал математиком, но, как и его отцу, ему был поставлен диагноз параноидальной шизофрении. У Джона Нэша был еще один сын Джон Дэвид (родился 19 июня 1953) от Элеоноры Стир, но он не захотел иметь ничего общего с ними. Признанный бисексуалом, Нэш имел отношения с мужчинами в этот период.
Хотя Алисия и Джон развелись в 1963 году, они вновь поженились в 1970. Но судя по биографии Нэша Сильвии Назар, и они жили "как два дальних родственника, находящихся под одной крышей" до тех пор пока Джон Нэш не получил Нобелевскую премию в 1994 году, тогда они возобновили свои отношения и женились 1 июня 2001 года.
В 1958 году Джон Нэш стал проявлять первые признаки своего психического заболевания. Он стал параноидальным и был принят в больницу Маклин, в апреле-мае 1959, где ему был поставлен диагноз “параноидная шизофрения”. После проблематичного пребывания в Париже и Женеве, Нэш вернулся в Принстон в 1960 году. Он скитался по психиатрическим больницам до 1970 года и проводил исследования в Университете Брандейс с 1965 по 1967. В период с 1966 по 1996 год Джон Нэш не опубликовал ни одной научной работы. В 1978 году он был удостоен премии Джона фон Неймана за “Анализ равновесия в теории некооперативных игр”.
Психологическое состояние Джона Нэша медленно но постепенно улучшалось. Его интерес к математическим проблемам постепенно возвращается, а с ним и способность к логическому мышлению. Кроме того, он увлекся программированием. 1990- ые годы его гений вернулся. В 1994 году Джон Нэш получил Нобелевскую премию по экономике в результате его работы по теории игр в Принстоне.
В период с 1945 по 1996 Нэш опубликовал 23 научные работы, плюс автобиографию "Les Prix Nobel" (1994) .
Фильм под названием “Игры разума” с Расселом Кроу в главной роли, вышедший в декабре 2001 года под режиссурой Рона Ховарда, показал некоторые события из биографии Джона Нэша. Он, (условно) основанный на биографии под тем же названием, написанной Сильвией Назар в 1999, получил 4 Оскара в 2002 году. Однако в этом фильме многие события из жизни Джона приукрашены или даже неправдивы, как это и бывает во многих экранизациях для создания большего эффекта на публику. В отличии от фильма, проявления шизофрении у Нэша заключались не в том, что он расшифровывал газеты для шпионов. На самом деле Джону казалось, что в газетах периодически появляются зашифорваные сообщения от инопланетян, расшифровать которые может только он. Но все это пустяки. В фильме Джон Нэш не излечился от шизофрении, которая в свою очередь, являеться неизлечимой. В настоящей жизни все намного интереснее. На протяжении тридцати лет Нэш находился в различных психологических клиниках, от куда периодически сбегал, но в один момент Джон таинственным образом излечился. Как это произошло до сих пор остается загадкой…
Математик и нобелевский лауреат Джон Нэш разбился в автокатастрофе в американском штате Нью-Джерси в возрасте 86 лет. Как сообщил в воскресенье, 24 мая, представитель местной полиции, Нэш ехал в такси вместе со своей 82-летней женой Алисией, которая также погибла. Как уточнили в полиции, водитель не справился с управлением и врезался в отбойник. По предварительным данным, оба пассажира не были пристегнуты и погибли на месте, передает агентство dpa. Водитель такси получил травмы и был госпитализирован.