1. přednáška
V jakémsi smyslu zobecnění optimalizace, kdy máme více hráčů
Úvodní příklad (hra ultimátum)
Mějme I=[0,1] a 1. hráč si vybere x∈I a 2. hráč říká ano/ne na vybrané x.
Definice HNF (Hra v normální formě)
Mějme n∈N a N={1,2,…,n} je množina hráčů. A zaveďme
- Xi - množina strategií i-tého hráče
- ui - výherní funkce i-tého hráče (∏ je zde kartézský součin)
ui:i∈N∏Xi→R
Navíc předpokládáme, že hráči hrají "rozumně" a "ví všechno" (tj. znají množiny strategií ostatních hráčů i jejich výherní funkce).

Řekneme, že strategie xi dominuje yi, značíme Xi≻Yi. Navíc značíme xi^=(x1,…,xi−1,xi+1,…,xn) a pak
ui(xi,xi^)≥ui(yi,xi^)∀xi^&∃xi^ui(xi,xi^)>ui(yi,xi^)
Strategie x je nedominovaná, jestliže neexistuje y≻x.
Pokračování úvodního příkladů
X1=IX2={0,1}I,
kde {0,1}I je množina zobrazení z I do {0,1}. Pak výherní funkce jsou
u1(x,f)={x,0, pro f(x)=1 pro f(x)=0
u2(x,f)={1−x,0, pro f(x)=1 pro f(x)=0
Pro 1. hráče jistě 0≺x pro x=0, protože
ui(0,fi^)=0
ale
ui(x,fi^)={x,0, pro f(x)=1 pro f(x)=0≥0
Pro 2. hráče f≺g nastane právě tehdy, když v g souhlasíme ve více případech, tj.
∀x:f(x)=1⟹g(x)=1&∃x:f(x)=0∧g(x)=1
Jinak zapsáno f<g.

Nyní předpokládejme x≺y,x,y>0,x=y, tj. hledáme
f:u1(x,fi^)>u1(y,fi^)
a pak stačí libovolná f, že f(x)=1,f(y)=0, z čehož dostaneme 1>0.
Z pohledu řešení hry je rozumné neuvažovat libovolné dominované strategie. Tímto jsme ji ale vytrhli z kontextu. Tedy zde by si odmítnutím "budoval prestiž" na další hry. Zde by totiž 1. hráč si mohl vzít (skoro) celý interval (rohlík) a podle nedominované strategie by to 2. hráč přijal.
Definice SIT (Situace)
Sitaucí nazveme n-tici (x1,…,xn)∈∏i∈NXi.
Řekneme, že situace x=(x1,…,xn) dominuje podle Pareta sitauci y=(y1,…,yn), pokud
∀i∈N:ui(x)≥ui(y)&∃i∈N:ui(x)>ui(y)
Pokračování úvodního příkladů
Například x=32 a f(x)={1,0,x≤21jinak.
V tomto případě pro (x,f) mají u1(x,f)=u2(x,f)=0.
Naopak y=21 a g(x)={1,0,x≤32jinak.
V tomto případě pro (x,f) mají
u1(y,g)=u2(y,g)=21
A tedy (x,f)≺(y,g) .
Pokud se dohodnou v obou situacích, pak o jejich dominování nemůžeme mluvit - jeden dostane méně, druhý více.
Definice ZAR (Zaručování)
Hráč i si zaručuje x, pokud
∃xi:∀xi^:ui(xi,xi^)≥x
Dolní hodnotou hry pro i-tého hráče je
hi−=xisupxi^inf=ui(xi,xi^)
Horní hodnotou hry pro i-tého hráče je
hi+=xiinfxi^sup=ui(xi,xi^)
U dolní hodnoty "škodící" hráči dopředu ví, co zahraji (první volíme v infimu, potom až v supremu)
Pro úvodní příklad je
h1−=h2−=0
a
h1+=h2+=0
Definice ROV (Rovnovážná situace)
Řekneme, že x je rovnovážná situace (Nashova rovnováha), pokud
∀i∈N:∀yi∈Xi:ui(xi,xi^)≥ui(yi,xi^)
Pro každého hráče samostatně je dobré hrát takto
Mějme (x,f) pro x>0, pak pro f(y)={1,0,y≤xy>x. Změňme x→y, pak pokud
- y<x, pak u1(x,f)=x a u1(y,f)=y<x
- y>x, pak u1(x,f)=x a u1(y,f)=0<x
Nyní změňme f→g, pak pro g(x)=1 je u2(x,f)=x=u2(x,g). Naopak pro g(x)=0 je u2(x,g)=0≤u2(x,f).
Hra 2 hráčů
Zde n=2 a značme
- x1 jako x, X1 jako X
- x2 jako y, X2 jako Y
- u1 jako u
- u2 jako v
Antagonistická hra je taková, že pro situace (x,y) a (xˉ,yˉ), tak pokud
u(x,y)≥u(xˉ,yˉ)⟺v(x,y)≤v(xˉ,yˉ)
Paretovská dominance vylučuje antagonistickou hru
Hra s konstatním součtem nazýváme hru, kde
u(x,y)+v(x,y)=c
a speciální případ jsou hry s nulovým součtem, kde
u(x,y)+v(x,y)=0
Šachy jsou hra s konstantím součtem (výhra - 1, remíza - 0.5). Naopak fotbal není (výhra - 3, remíza - 1), ale je antagonistická.
U koopertivních her mají hráči nějakým způsobem možnost dosahovat paretovské dominance
Definice MAT (Maticová hra)
Mějme hru 2 hráčů, kde množiny X,Y jsou konečné. Pišme
X={x1,…,xk}&Y={y1,…,yl}
a pak situace uspořádáme do matice X×Y následovně

Matice A,B jsou pak výherní matice 1. a 2. hráče a u(xi,yj)=Ai,j.
Je-li navíc A=−B, pak jde o maticovou hru, což je hra s nulovým součtem.
Pareto optimální strategie je taková, že není není dominovaná podle Pareta