user9671079

Люблю рассуждать. Читаете на свой страх и риск . На камменты в целом не отвечаю, но ознакамливаюсь с конструктивными
На Пикабу
Дата рождения: 5 января
100 рейтинг 1 подписчик 0 подписок 40 постов 0 в горячем
4

Вопросы к теории игр и возможные пути решения этих вопросов

Мы понимаем что обычно игру и игроков в эту игру можно засунуть в алгоритм - например игру в шахматы между ботами можно запустить на компьютере. Какие вопросы мне бы хотелось задать с точки зрения математики к подобной системе ? Отчасти я сформулировал их в прошлых постах и хотел бы доформулировать сейчас.

  1. Как выполняя алгоритм определить список ботов и игр между этими ботами выполняемых в этом алгоритме в каждый момент времени и возможно ли это в принципе?

    1А. Кроме соображений из предыдущих постов есть ограничивающие соображения. Например очевидно что для игры в крестики - нолики 3x3 нужно минимум девять бит памяти и алгоритмы имеющие меньшее количество памяти не смогут играть в эту игру.

    1Б. Также стоит заметить что если бы мы зашифровали и обфусцировали игру в крестики - нолики между ботами , то наличие подобной игры в алгоритме можно было бы определить часто только проведя дешифрацию данного алгоритма. Что говорит нам о том что решение данного вопроса связано также с математикой криптографии.

    1В. Если алгоритм одновременно выполняет игру в шахматы между игроками А и Б а также независимо но последовательно игру в крестики - нолики между игроками В и Г , то мы могли бы предположить что состояние области памяти (оперативной) связанной с игрой шахматы и игроками А и Б никак не повлияет на состояние памяти для игроков В и Г с их игрой в крестики нолики (если конечно опять же алгоритм не зашифрован и не обфусцирован). В этом смысле мы могли бы связать множество игр и множество игроков с множеством участков памяти имеющих слабую связность взаимного влияния.

    1Г. Это продолжение пункта 1В. Предположим у нас есть алгоритм который выполняет игру в шахматы между игроками А и Б и игру в крестики нолики между игроками В и Г. Предположим до третьего хода эти игры выполняются не зависимо друг от друга , но на четвертом ходу управляющий этими играми и игроками алгоритм начинает переносить состояние игры в крестики - нолики (3*3) на край (3*3) шахматной доски(8*8) ( предположим если крестик то ставится белая пешка если нолик то черная пешка). Очевидно что такое резкое изменение условий игры (неожиданное для игроков) заставит игроков А и Б (если они хотят выиграть) следить и за шахматной доской и за игрой в крестики - нолики. Интересно также что мы можем сказать что память которая содержит игровое поле игры в крестики - нолики относится будет не к одной игре а сразу к двум играм.

    2. Как выполняя алгоритм, зная список игр и игроков в нем определить какие игроки управляют другими игроками? И что такое это управление в контексте математики?

    2А Очевидно что для шахмат и крестиков - ноликов мы можем написать алгоритм таким образом что и игроки-боты и игры в которые играют эти игроки будут зависеть от внешней управлющей конструкции. Например игроки-боты А и Б играют в шахматы , мы можем написать алгоритм так что на третьем ходу он заставит игрока А хотеть сьесть коня или ладью , а на шестом заставим игрока-бота А ошибиться. Это происходит просто потому что игроки изначально не имеют доступа к каким-то специальным областям памяти ( кстати с точки зрения архитектуры фон Неймана не используя при этом кольца защиты встроенные в процессор вероятней всего для реализации подобного ограничение доступа к памяти нужно делать виртуальную память внутри машины Тьюринга)

2Б. Этот пункт связан с пунктом 2А. Если у нас есть некая дискретная динамическая система состоящая из переменных (пусть их названия А,Б,В, Г) и правила эволюции этой динамической системы настроены таким образом что к примеру на состояние переменной А не влияет состояние никаких других переменных , а на состояние переменной Б влияет только состояние А , а на состояние В влияет только состояние переменных А и Б . То мы определенно можем сказать что переменная А - управляющая для всех остальных переменных , а Б управляющая для В и Г .

2В. B играх управление возможно тремя основными способами. Опишу их просто чтобы не вдаваться в подробности. Первый способ: есть гриб который прикрепляется к мозгу муравья и заставляет его менять поведение в свою пользу - c точки зрения математики это значит что игроки играют в такую игру ходы в которой способны менять внутреннее состояние других игроков - переписывать их цели. Второй способ: игра построена таким образом что для того чтобы игроку выполнить свои цели ему нужно выполнить цели другого игрока. Третий способ: правила игры управляют игроками - если правила игры позволяют переписывать самих себя то такое управление не полное , а значит игроки могут придумать свои правила игры

3. Как понять будет ли алгоритм самоусложняющимся в смысле информации или самоупрощающимся? Какие способы кроме случайности есть у алгоритма для самоусложнения?

3А. Можно привести пример самоупрощающегося алгоритма. Предположим есть алгоритм внутри которого двое ботов играют в шахматы. Можно его настроить таким образом что на 10-м ходу этот алгоритм запишет во всю доступную ему память нули. Алгоритм сам себя упростил и удалил

3Б. Мы знаем что есть простые динамические системы а есть хаотические (например клеточные автоматы). Какие есть признаки что алгоритм закончит свою работу? (При этом мы понимаем что с точки зрения проблемы точки останова не всегда понятно закончит ли алгоритм свою работу.

Показать полностью
1

Отличия решения классических задач от игры в игру с полной информацией

Когда мы классически решаем задачу (например хотим вычислить обьем фигурного бассейна зная его форму) то из условий задач мы путем логических умозаключений находим ту информацию которую возможно вывести из условий задачи и смотрим есть ли в этой информации решение нашей задачи. Когда мы играем в игру с полной информацией мы выводим будущее состояние игры в зависимости от обьединненого множества наших ходов и нашего противника. То есть по сути игра - это решение огромного множества классических задач.

Также интересно, что классическая задача ( та задача в которой для ее решения не нужно дополнительной информации) по сути содержит в себе дублирование информации связанное с наличием ее решения , потому что ее решение можно "разархивировать" из условий задачи. То есть классическая задача содержит в себе и закономерность и отчасти двусмысленность. А двусмысленность в свою очередь связана с юмором

0

Продолжение рассуждений о эволюции

Вообще скопилось много мыслей по самым разным темам, но нет времени чтобы структурировать сесть их и записать.

В прошлых постах я моделировал биологическую эволюцию через придуманную модель молекулярных нанороботов, и пришел к такому очевидному выводу - чтобы у живого существа появился большой мозг желательно чтобы оно умело играть и выигрывать в сложных играх с такими же сложными игроками. Можно задать простые вопросы по данным темам. Откуда вообще берутся сложные игры и игроки в нашем мире? Какие игры наиболее близки процессу биологической эволюции?

Если отвечать на второй вопрос, то в нашем примере с нанороботом цель математической игры в которую он играет могла бы заключаться в сохранении и копировании его структуры в будущем. Если бы мы переделали в таком стиле игру в шахматы, то целью игры в шахматы было бы не только сьесть вражеского короля, а целью могло бы стать например сохранение взаимного расположения двух или трех пешек через клетку друг от друга во время игры. Однако данная математическая цель сохранения структуры, не обязательно согласуется с реальной эволюцией, потому что мы знаем что в реальной эволюции структуры не только сохраняются, но и меняются. Вот например , если человечество изобретет искусственный интеллект очевидно что основой его структуры может стать не днк и гены, а транзисторы и чипы. Если бы целью игры в жизнь было только копирование днк , то у нас не было бы полового размножения и днк бы не менялась. Соответсвенно математически эволюционная цель выглядит немного по другому чем просто копирование. Соответственно появляется риторический вопрос, как эту цель выразить математически? Хотя вполне и возможно что конкурентные цели копирования между многими организмами и могуть создать эту более сложную цель.

Если отвечать на первый вопрос, то можно задуматься вот о чем. Обычно мы считаем что игра и игроки играющие в эту игру - это часть мира в котором мы живем. Также один из взглядов на наш мир заключается в том что мир можно представить как компьютерную программу, выполняющуюся на собственно компьютере. В этом смысле появляется крайне интересный математический вопрос (ответ на который я пока не нашел полностью), а как собственно найти список игр и играющих в этих игры игроков в каждый момент времени зная то как устроен алгоритм мира в котором играются эти игры? Промежуточные выводы , которые я сделал по этому вопросу с одной стороны просты с другой сложны. Во-первых как мы понимаем то что мы называем "игроком" достаточно многогранно. Предположим мы играем в шахматы с компьютером на нашем смартфоне, программа компьютера может делать случайные ходы, но при этом эти ходы будут по правилам шахмат. Можно ли назвать эту программу игроком? Или к примеру эта программа имеет таблицу всех возможных конфигураций фигур на шахматном поле с привязанным к каждой конфигуарции лучшим ходом. Мы понимаем что эта программа сама не создавала эти ходы , но тем не менее она может быть идеальной и теоретически играть совершенно. Можно ли назвать эту программу игроком? И наконец мы можем придумать программу противника в шахматах которая не только может пользоваться таблицей лучших ходов но и создавать эту самую таблицу путем перебора всех ходов своих и противника. Можно ли эту программу считать игроком? Очевидно также что можно придумать интеллектуальную программу которая заточена будет не только на перебор, но и иметь логическую модель позволяющую ей играть во многих играх. Можем ли мы сказать что данная программа и есть "игрок" которого мы ищем в исходных кодах программы нашего мира?

Если дальше идти по рассуждениям первого вопроса , то мы можем задать вопрос. А чем отличается сложная игра от простой? Если подумать об этом, то один из основных математических признаков отличающих сложную игру от простой звучит так - простые или сложные закономерности связывают обьединенный список последовательностей ходов игроков и кода самой игры с возможными исходами этой игры. На примере шахмат это означает что мы берем все возможные последовательности ходов двух игроков, начальное состояние фигур и правила игры в шахматы затем смотрим - насколько просто эта информация связана с тем выиграет один игрок или другой. Это также означает что на самом деле сложные игры мы можем создавать из сложных закономерностей. Например, мы знаем что десятичная запись числа пи бесконечна, а значит сложна информативна. Давайте придумаем игру с этим связанную. У нас есть два игрока - каждый из них может назвать число от нуля до сколь угодно большого числа. Затем мы эти два числа складываем. Предположим получиться число 36 . Затем берем 36 цифру в десятичной записи числа пи и смотрим меньше это число пяти или больше . Если число меньше - выиграл первый игрок , если больше то второй. Очевидно что ни первый не второй игрок сколь сложный бы компьютер у каждого был бы не смог бы найти самую эффективную стратегию в эту игру , и исход игры решила бы чистая случайность, не только потому что сами ходы игроков могут быть случайными но и потому что в распределении цифр в числе пи нет простых закономерностей. Такую игру можно считать сверхсложной для вычисления потому что существует сложная закономерность числа пи. Также из других сложных математических закономерностей и обьектов можно делать сложные игры.

Показать полностью
3

Музыка и удовольствия

О связи музыки и удовольствий можно подумать еще в таком контексте. С точки зрения музыки мы получаем удовольствие от последовательного воспроизведение звуков. Такие же примеры получения удовольствия от последовательных действий мы можем найти в спорте и цирке. Например мы можем наблюдать за прыжками с шестом на стадионе и видеть как спортсмены все выше и выше поднимают планку через какую нужно перепрыгнуть. Если некий спортсмен , бьет мировой рекорд на 10 или 20 см мы получаем кучу эмоций , потому что преодоление мирового рекорда даже на один сантиметр уже крупная победа. Очевидно также, что мы глазами не можем на самом деле измерить высоту планки и даже не сможем понять обманули ли нас сказав что спортсмен обновил мировой рекорд на 20 сантиметров . То есть то сколько мы получим удовольствия от просмотра последовательности действий спортсмена зависит от окружения и как наш мозг понимает это окружение. Мы можем придумать другой пример связанный с этим эффектом , пусть мы играем в компьютерную игру на компьютере в которой тоже есть стадион и прыжки с шестом , если в этой игре мы превысим мировой рекорд даже на один метр , то мы не получим столько же удовольствия как на реальном стадионе. То есть наш мозг четко понимает границы нашего физического мира и отличает физический мир от игры , и если мы увидим как человек на улице в реальности поднимает машину двумя руками мы очень сильно удивимся. То есть наш мозг получает сильное удовольствие от преодоления границ физической реальности которую он знает и понимает при этом он понимает что эта реальность не компьютерная игра. Эволюционно получать удовольствие от такого преодоления довольно выгодно , если гепард к примеру начинает бежать быстрее то очевидно что он поймает больше добычи. Соответственно когда мы в цирке видим что канатоходец проходит по канату наш мозг понимает насколько это трудно , и насколько это опасно. Тут будет интересно упомянуть другой пример , например мы можем ехать на Сапсане или Ласточке между Москвой и Питером со скоростью 200-250 км в час , однако от просмотра пейзажа за окном мы не получим столько же удовольствия и адреналина как гонщик на болиде формулы один по трассе. Соответственно получается интересная вещь - величина удовольствия которую мы получим при просмотре некоторых последовательностей действий связана с тем насколько эта последовательность действий с точки зрения нашего мозга особенна и насколько трудно ее воспроизвести

Показать полностью

Музыка и фильмы

В прошлых постах я рассуждал о том что если юмор легко связать с физикой нашего мира , то с музыкой появляется более сложный вопрос как она связана с устройством нашего мира. Некоторые темы о этой связи я уже рассмотрел , а о некоторых еще напишу. В данном же посте я буду рассуждать о связи сценариев фильмов и самих фильмов с музыкой. Для этого я прочитал книгу американского писателя Сида Филда "Сценарий. Основы сценарного мастерства.". Интересно, что даже в самом начале книги автор упоминает имя Ричарда Фейнмана , физика предложившего интерпретацию квантовой физике в виде интеграла по путям. Он упоминает ее в контексте того что сценарий фильма должен иметь взаимосвязную структуру направляющую сюжет. Если рассмотреть общую идею книги , то с точки зрения Сида художественный сценарий делится на три части , в первой части мы знакомимся с персонажами в конце которой наступает некоторое кульминационное событие (если рассматривать это на примере мультфильма Алеша Попович и Тугарин змей - то такое кульминационное событие это приезд кочевников для сбора дани ) , во второй части мы решаем проблему образовавшуяся в результате кульминационного события первой части и в конце второй части по результатам того решена ли проблема или нет наступает следующее кульминационное событие (содержащее в себе решение , на примере того же мультфильма это спасение от Тугарина коня) , после чего наступает третья часть в которой показываются результаты решения проблемы.

Не правда ли данная структура сюжета напоминает научный эксперимент? Мы берем некоторые вещества ( главных героев ) , смешиваем их - в результате чего начинается некоторое действие (первая кульминационная точка сюжета) , химическая реакция продолжается и оканчивается некоторым результатом ( вторая кульминационная точка сюжета ) , затем мы анализируем результаты химической реакции ( третья часть сюжета ) .

Возникает вопрос. Каким образом в сюжетах фильмов добиваются эмоционального напряжения для создания кульминационных точек? Похожа ли данная структура на структуру песен (куплет и припев)? Если думать об этом то если обычно первая кульминационная точка сюжета может наступить случайно или даже не преднамеренно ( встреча аватара с нави в фильме Аватар , перемещение на другую планету в фильме Кин-Дза-Дза) , то вторая кульминационная точка это обычно целенаправленное решение проблемы главным героем , то есть это решение обычно состоит из подзадач и некоторой физической структуры реальности в которую зритель либо должен поверить либо принять . Хотя например мультфильм Снежная Королева это сказка, Герда должна была физически преодолеть некоторое расстояние, логические сцены и препятствия чтобы решить свою проблему и хотя многие проблемы решались волшебством тем не менее логическая взаимосвзязность сюжета и логическое решение проблем имело место быть.

С кульминационными точками также связан нейробиологический эффект суммации. Я наверное буду много о нем рассуждать в будущем в связи с этими темами. Классический пример суммации это то как работает нейрон в мозге человека , на него может постоянно оказываться воздействие ( например у нас на кухне может капать вода и какой-то нейрон/нейроны в нашем мозге могут постоянно накапливать заряд из - за этого ) , после определенного воздействия превышающего некоторый уровень нейрон/нейроны разряжаются (мы идем выключать капающую на кухне воду)

Показать полностью

Копирование и закономерность

Как я писал в предыдущих постах возможность что-то доказать разными способами связана с копированием, а точнее степенью копирования информации функцией эволюции динамической системы. Например если вор когда воровал картину в музее громко разговаривал , его голос могли запомнить много разных людей , и следователь в качестве свидетеля обвинения может использовать каждого из них.

Однако если задуматься об этом глубже , то можно привести такой пример. Предположим у нас в компьютере есть архиватор (например Winrar) , и мы хотим им сжать файл длиной в миллион одиннаковых символов , например миллион нулей. Архиватор сможет сжать этот файл в очень маленький файл (теоретически размер которого будет меньше 20 байт) пользуясь тем что символы нуля в файле одинаковы ( то есть их можно получить путем копирования). То есть копирование - это закономерность. Появляется вопрос , все ли закономерности могут быть использованы для доказательства чего-либо разными способами? Давайте возьмем для примера такой файл длинной в 1 гигабайт "1234567891011121314...." , его также можно сжать архиватором в очень маленький файл потому что его можно сгенерировать такой программой:

for(i=0; i < LENGTH ;++i){

print(i);

}

Интересная особенность этого алгоритма в том что чтобы выполнить следующую итерацию надо скопировать значение переменной i и прибавить к ней единицу. Также мы понимаем что если воспринимать этот алгоритм как динамическую систему то функция эволюции в ней ++i , эта функция полностью копирует информацию о предыдущем состоянии переменной, то есть если мы точно знаем что на текущей итерации было выведено число 35 , то можно доказать что на предыдущей итерации было выведено число 34.

Появляется вопрос:

есть ли такая закономерность которая не может быть использована для дополнительного доказательства (части доказательства) чего либо ? и какие закономерности имеют степень копирования информации больше чем 1?

Также еще хотелось бы заметить вот что , когда мы говорим о закономерности то мы считаем (что в алгоритме или динамической системе) состояние одной переменной в один момент времени связано с состоянием другой переменной в другой момент времени(возможно совпадающий с первым моментом времени). То есть эта связь минимум двухсторонняя (даже если мы ожидаем что после дождя будет мокро на улице , а стало мокро из-за того что проехала поливальная машина , даже в этом случае мы можем предполагать если увидели лужи на асфальте что эти самые лужи могла вызвать и поливальная машина и дождь) . Соответственно кажется что верно такое утверждение "если в системе есть закономерность и ее связь больше чем двусторонняя то возможность что то доказать больше чем одним способом в ней может появиться". Однако это промежуточные рассуждения и надо о них подумать.

Показать полностью
1

Эволюция и придуманная модель 10

Эволюция и придуманная модель 10 Эволюция, Математика, Биология, Pac-man, Программирование

На самом деле вопрос который я рассматривал с нанороботами в предыдущих постах можно переформулировать так. Будет ли нахождение оптимальной стратегии (сьедение большего количества точек) в игре Пак-мен ( в которой есть только одно приведение и оно имеет одиннаковую скорость с Пак-меном ) напоминать нахождение оптимальной стратегии в игре шахматы? С одной стороны кажется что если приведение и пак-мен все время видят друг друга , то оптимальная стратегия для приведения это постоянно сокращать путь между собой и Пак-меном выбирая те повороты и пути которые приводят к этому. Однако эта стратегия возможно не напоминает игру в шахматы, потому что сам алгоритм поиска хорошей последовательности ходов для приведения кажется достаточно простым. С другой стороны если бы приведение и Пак-мен видели друг друга раз в 10 секунд и лабиринт был разветвленней в этом случае , поиск оптимальной стратегии для приведения больше напоминал бы игру в шахматы.

Можно также подумать вот о чем , если считать приведение сверхумным (оно всегда идет по самой оптимальной траектории к Пак-мену), то можно сказать что даже если Пак-мен видел приведение только в самом начале игры , то он может оценить с каждым своим ходом ту площадь(те клетки) в которых приведение может его точно поймать (эта площадь с каждым ходом расширяется. Соответственно в этом случае Пак-мен тоже может выбрать тот путь на котором он съест больше точек пока его не поймали путем перебора. Но эта стратегия тоже не является шахматной , то есть реализуется простым алгоритмом.

Соответственно , возникает вопрос с какой частотой и как должны видеть друг друга Пак-мен и приведение чтобы их взаимная игра напоминала игру в шахматы?

Показать полностью 1
0

Эволюция и придуманная модель 9

В прошлом посте мы пришли к интуитивным предпосылкам того что процесс избегания опасностей и нахождения еды между нанороботом который способен съесть более простого наноробота немного подобен процессу игры в шахматы. Каждый наноробот может подумать что сделать в ответ наилучшей стратегии получения еды и избежания опасностей другого , и что сделает этот другой для ответа на стратегию первого , что создает возможность думать на несколько шагов вперед.

Интересная особенность шахмат как игры , и делающая ее сложной одновременно, в том что если просчитывать свой ход на большее количество ходов чем противник тем более высокие иногда шансы выиграть. То есть в шахматах есть такие длинные последовательности ходов , в которых теряя пешку , слона и позицию можно забрать ферзя или поставить мат. Более того , мы можем сказать что , если бы лягушкам чтобы выживать приходилось играть в шахматы, то вероятней всего эволюция лягушек бы пошла по пути увеличения головного мозга, потому что способность рассмотреть больше выигрышных последовательностей ходов и найти в этих последовательность закономерности связана с количеством вычислений в нейронной сети.Соответсвенно вопрос в наших размышлениях который мы хотим понять , какие игры подобные шахматам может создавать органическая жизнь чтобы одна из ее ветвей пошла по пути увеличения мозга?

Соответственно мы можем задать такой вопрос , если процесс раздумий об избегании на карте опасностей и нахождения еды двух нанороботов немного напоминает процесс игры в шахматы , то почему создаются ситуации когда способность думать на большее количество ходов вперед вознаграждается. Простой ответ , если пока не рассматривать детально эту математическую задачу , может заключаться в том что способность думать на большее количество ходов дает большую свободу выбора между наградами и наказаниями. Но сложный вопрос в том , почему награда может быть больше при большем числе ходов.

Показать полностью
Отличная работа, все прочитано!