Multifunzioni di migliore risposta

kaiser122-votailprof
Salve devo trovare le multifunzioni di miglior risposta per il giocatore 1 e 2 e gli eventuali ed. Nash,avendo le seguenti funzioni: $f1(x,y) = -(x-1)^2 + 4xy$ e $f2(x,y)= -xy$ con $S1 = [0,1]$ e $S2 = [-1.1]$. Io ho svolto l'esercizio ma mi trovo dinanzi a diversi dubbi e speravo di risolverli e per questo vi dico un pò come ho proceduto... per il I giocatore ho 3 casi, nel primo caso la miglior risposta è 0 con $y \in [-1,-1/2]$, nel 2° $2y+1$ con $y \in [-1/2,0]$ e nel 3° è 1 con $y \in [ 0,1]$ ora purtroppo il grafico non riesco a metterlo. Nel giocatore 2 iniziano i maggiori dubbi!! anche qui ho 3 casi: 1° x>0 mi trovo 1 con $ \in x[0,1]$; 2° x<0 trovo che x appartiene al vuoto ; 3° x=0 è una costante per tutto l'intervallo [0,1]. Sapreste dirmi se e/o dove ho sbagliato? grazie


[mod="Fioravante Patrone"]Ho "editato" il messaggio, con la speranza di migliorarne la leggibilità.
Ricopio sotto il messaggio come era, nel caso avessi preso delle cantonate.[/mod]
Salve devo trovare le multifunzioni di miglior risposta per il giocatore 1 e 2 e gli eventuali ed. Nash,avendo le seguenti funzioni: f1(x,y) = -(x-1)^2 + 4xy e f2(x,y)= -xy con S1[0,1] e S2[-1.1]. Io ho svolto l'esercizio ma mi trovo dinanzi a diversi dubbi e speravo di risolverli e per questo vi dico un pò come ho proceduto... per il I giocatore ho 3 casi, nel primo caso la miglior risposta è 0 con y[-1,-1/2], nel 2° 2y+1 con y[-1/2,0] e nel 3° è 1 con y[ 0,1] ora purtroppo il grafico non riesco a metterlo. Nel giocatore 2 iniziano i maggiori dubbi!! anche qui ho 3 casi: 1° x>0 mi trovo 1 con x[0,1]; 2° x<0 trovo che x appartiene al vuoto ; 3° x=0 è una costante per tutto l'intervallo [0,1]. Sapreste dirmi se e/o dove ho sbagliato? grazie

Risposte
kaiser122-votailprof
grazie...comunque rifacendola già sto notando degli errori per il giocatore 2; 1° caso -x>0 miglior risposta è vuoto,2° -x<0 è 0 con x ∈ [ 0,1] e 3° -x=0 tutto l'intervallo [-1,1]. Sapete sono solo 3 giorni che ho iniziato a

studiare la teoria dei giochi quindi faccio un pò di casino!! aspetto le vostre risposte... ps. un'ulteriore dubbio!! se invece di S1 e S2 avessi R i risultati dell'equilibrio di nash sarebbero gli stessi?

Fioravante Patrone1
La f1 ha derivata che si annulla in $x = 1 + 2y$. Visto che la f1 non è altro che una parabola "con la concavità verso il basso", quella è l'ascissa del vertice. Che corrisponde al punto di max se sta dentro l'intervallo $[0,1]$.
E i conti che hai fatto mi sembra vadano bene.

Per la f2, tenendo conto che $x \in [0,1]$, abbiamo che:
- per $x = 0$, la f2 è costante e quindi la miglior risposta è tutto l'intervallo $[-1,1]$
- per $0 < x \le 1$, f2 decresce in $y$ e quindi la miglior risposta è $0$

scoffield
mi inserisco in questa discussione per cercare di risolvere un problema: nel caso in cui la parabola ha concavità rivolta verso l'alto (ad esempio x^2 - 2xy) come si ragiona? si deve cmq cercare il vertice (cioè la der. prima) e distinguere i 3 casi?? se sì, come è la soluzione delle migliori risposte?

p.s. l'esercizio completo richiede di trovare le migliori risposte, le strategie cautelative e verificare quali ipotesi del teorema di esist. di eq. nash sn verificate, avendo s1=[-1,2] e s2=[-1,1[ e la funzione del secondo gioc. è (x-1)(1-y)^2

Fioravante Patrone1
Occupiamoci della miglior risposta del giocatore I.

Cosa significa "miglior risposta" (alla strategia $\bar y$ del giocatore II)? Significa trovare, per il giocatore I, la strategia (o le strategie, sempre che qualcuna esista) $\bar x$ che rende massimo il suo payoff $f(x,\bar y)$.

Quindi, si tratta di trovare i punti di massimo della funzione (della sola variabile x) $f(x,\bar y)$ sull'insieme $X$ delle strategie a disposizione di I.

Questo è ciò che bisogna fare. Nel tuo caso hai una funzione di una variabile di cui devi cercare il punto (o i punti) di massimo assoluto sull'intervallo [1,2]. Come trovarli, dipende dalla funzione che ti ritrovi... In generale bisogna rovistare tra i punti crittici trovati all'interno dell'intervallo, i punti (eventuali) in cui la funzione non sia derivabile, gli estremi dell'intervallo.

scoffield
ok, grazie mille del sonsiglio, ma un metodo pratico con cui tradurre la teoria "bisogna rovistare tra i punti crittici trovati all'interno dell'intervallo, i punti (eventuali) in cui la funzione non sia derivabile, gli estremi dell'intervallo." in pratica esiste? io ho provato con il metodo geometrico o grafico e con quello analitico ma non riesco a dare una soluzione. ad esempio con quello grafico mi troverei 3 casi: a) y<-1;b)y>2;-1<=y<=2 dove y è il vertice della parabola trovato derivando quest'ultima e ponendola =0. nei casi a e b tenendo conto che -1<=y<1 la soluz. è il vuoto; nel caso c mi trovo proprio -1<=y<1 e poichè è una parabola con concavità verso l'alto dal grafico si vede che ci sono 2 punti di massimo, cioè x=-1 e x =2, cioè gli estremi dell'intervallo: ma quale dei 2 devo scegliere? il raginamento è giusto?

vally.891
prova a trovare la miglior risposta del gioc 1:
f1(x,y)= -x^2+xy X=[0,1] Y=[0,2] trovi qualcosa di strano? e prova a disegnare la multifunzione... fammi sapere

scoffield
mi trovo in due casi su tre il vuoto e nel caso y/2 compreso tra [0,1] a sistema con y compreso tra [0,2] la soluzione è proprio il vertice y/2 per y compreso tra [0,2], in effetti è un po strano il grafico però dovrebbe essere corretto (almeno questo)

vally.891
si mi trovo così!il primo e il terzo vuoto
però lo sai cosa trovo strano? che per tutto l'intervallo y=[0,2] la migliore risposta è y/2 e quindi il grafico è solo una retta!(???) allora mi dico: la multifunzione dov'è?!
questo trovo strano in effetti

Fioravante Patrone1
Effettivamente la miglior risposta è $x=y/2$, per $y \in [0,2]$.

Che problema c'è? Si parla di "multiapplicazione" (o "applicazione multivoca", o "corrispondenza", o...) di miglior risposta perché in genere non c'è garanzia di unicità (e neanche di esistenza, a dire il vero). Nulla vieta, però, che la miglior risposta possa essere univocamente determinata. Come capita in questo caso. O come capita, ad esempio, nel modellino più semplice di duopolio di Cournot.

scoffield
trovare la miglior risposta del gioc 1:
f1(x,y)= x^2 - 2xy con X=[-1,2] e Y=[-1,1[ nessuno mi aiuta??? vally.89 questa come i fa secondo te?

matwoman86
allora io l'ho risolto così, ma non so se è giusto:
poichè la parabola è convessa, il punto che annulla la derivata è di minimo per la funzione. ma noi cerchiamo i punti di massimi vincolati nell'intervallo [-1, 2] quindi sicuramente il punto di massimo sarà su i punti di frontiera. per sapere se il punto cercato è -1 o 2 confronto i valori di f1 nei suddetti punti al variare di y nell'intervallo[-1,1[ e cerco il maggiore, in altre parole confronto f1(-1,y) con f1(2,y), pongo l'uno maggiore dell'altro e mi viene fuori che per certi valori di y, precisamente per $ y in [-1,1/2] $ il punto di max è 2 e per $ y in [1/2,1[ $ il max è -1. a questo punto devi solo disegnare la multifunzione di migliore risposta per il giocatore 1.

vally.891
la miglior risposta è -1 per ogni y appartenente a [-1,1[ è lo stesso ragionamento dell'esercizio fatto in precedenza e come ha detto il professore, c'è una sola miglior risposta per tutto l'intervallo [-1,1[, "multiapplicazione"

matwoman86
"la miglior risposta è -1 per ogni y appartenente a [-1,1[ è lo stesso ragionamento dell'esercizio fatto in precedenza e come ha detto il professore, c'è una sola miglior risposta per tutto l'intervallo [-1,1[, "multiapplicazione" "

si ma la differenza è che nell'esercizio precedente la funzione è una parabola concava dove il punto che annulla la derivata è di massimo e essendo sempre interno all'intervallo X per ogni valore di y in Y è proprio il punto di massimo vincolato cercato. ora la parabola è convessa a anche se il punto che annulla la derivata è sempre interno all'intervallo X è un punto di minimo, mentre i punti di massimo che cerchi saranno sulla frontiera di X. Poichè il vertice è x=y anche disegnando le parabole ti troverai che se il vertice y sta tra -1 e 1/2 per esempio in x=y=0 il valore della funzione in x=2 è più grande di quello in x=-1 e al contrario se disegni il vertce tra 1/2 e 1 noterai che il valore della funzione in x=-1 e maggiore di quello in x=2.

forse sbaglio io, ma non riesco a capire che ragionamento hai fatto per trovarti sempre -1.

Fioravante Patrone1
"matwoman86":
allora io l'ho risolto così, ma non so se è giusto:
poichè la parabola è convessa, il punto che annulla la derivata è di minimo per la funzione. ma noi cerchiamo i punti di massimi vincolati nell'intervallo [-1, 2] quindi sicuramente il punto di massimo sarà su i punti di frontiera. per sapere se il punto cercato è -1 o 2 confronto i valori di f1 nei suddetti punti al variare di y nell'intervallo[-1,1[ e cerco il maggiore, in altre parole confronto f1(-1,y) con f1(2,y), pongo l'uno maggiore dell'altro e mi viene fuori che per certi valori di y, precisamente per $ y in [-1,1/2] $ il punto di max è 2 e per $ y in [1/2,1[ $ il max è -1. a questo punto devi solo disegnare la multifunzione di migliore risposta per il giocatore 1.

Molto bene, una sola sottolineatura: come detto, per $y=1/2$ i punti di massimo sono due, ovvero sia -1 che 2.
Quindi in questo caso abbiamo davvero una multifunzione.

vally.891
utilizzando il metodo analitico per det la miglior risposta, confrontando f1(-1,y) con f1(2,y) graficamente vedo che la f1(2,y),prendendo in considerazione tutto l'intervallo [-1,1], va ad assumere il valore piu' alto che sta nel punto -1.
se invece li confronto analiticamente cioè pongo f(-1,y) > f1(2,y) mi viene come dici tu.
Però se utilizzo il metodo grafico per determinare la miglior risposta (distinguendo i 3 casi...), (metodo che ho usato quando ho risposto sopra)...effettivamente io non so con precisione il vertice dove si trova nell'intervallo [-1,1[, ieri ho cercato di calcolare il vertice ho disegnato la parabola che assumeva valore piu' alto in -1, però non viene fuori da nessuna parte 1/2 col metodo grafico, hai capito cosa intendo? è come se analiticamente si fa un'analisi piu' precisa...non so se ho reso l'idea di quello che voglio dire;quindi non so, cosa certa è che non hai sbagliato! però prova ad usare il metodo grafico e dimmi cosa puoi desumerne!:)

matwoman86
penso di aver capito cosa intendi.
facendo il "metodo geometrico" dovresti teoricamente distinguere i 3 casi e già questo sarebbe superfluo dal momento che in questo caso il vertice è un punto di minimo e in ogni caso non può essere un punto di massimo vincolato. quindi i punti di massimo si troveranno sulla frontiera(essendo il problema vincolato) indipendentemente dal fatto che il vertice stia alla sinistra, dentro o alla destra dell'intervallo X. in ogni caso, trovando il vertice in x=y vedi chiaramente che l'unico caso possibile è quello in cui questo è interno all'intervallo X.
dopodichè, se vuoi confrontare graficamente f1(-1,y) con f1(2,y) devi stare attenta a non dimenticare che stai disegnando funzioni che dipendono da y, in questo caso rette e il punto -1 che trovi tu è in realtà è y=-1.
per controntare le due rette e prendere la maggiore devi prendere quella "che sta sopra" l'altra. ma dal disegno si vede che le due rette hanno un punto di intersezione proprio in y=1/2 e che a sinistra di tale punto, cioè per y in [-1/1/2] la retta f1(2,y)) sta sopra la retta f1(-1,y)e quindi x=2 è il punto di massimo della parabola, mentre per y in [1/2,1[ è la retta f1(-1,y) a stare sopra la retta f1(2,y) e quindi x=-1 è il punto di massimo.
capito ora qual era il problema per cui ti venivano risultati diversi procedendo in un modo piuttosto che in un altro? :yawinkle:

vally.891
avendo s1=[-1,2] e s2=[-1,1[ e la funzione del secondo gioc. (x-1)(1-y)^2

volendo determinare la miglior risposta del 2° giocatore, dato che il valore max della funzione sarà sulla frontiera,
calcolerò il valore della funzione in y=-1 e mi trovo f2(x,-1)= 4x-4 e dovrei calcolarmi il valore della funzione in y= 1, ma in y=1 la funzione non è definita quindi non esisterà il valore max, ma l'estremo superiore; dato ciò, devo comunque confrontare f2(x,-1) e f2(x, 1) ?? se si, viene che per x>1 la f2(x,-1)>f2(x,-1) quindi per x>1 Br2(x)= [-1], per x<1 con x che appartiene a S1 il valore max non esiste nel punto 1 quindi ArgMaxf2(x,y)= vuoto, ora vi chiedo, devo prendere in considerazione ArgSup=[1]? e disegnarla lo stesso??? scusate se forse la domanda è banale, ma mi sto inceppando con questi dubbi!

Fioravante Patrone1
Mi pare che il tuo problema sia con i punti di massimo, non con la TdG.

Allora facciamo un esempio più semplice.

Prendiamo $f(x) = x^2$

Cerchiamo il punto di max su $[0,1[$.

Bene, questa funzione NON assume il valore massimo. Infatti è strettamente crescente sull'intervallo $[0,1[$, cui però non appartiene il punto $1$. Ha estremo superiore, ed esso vale $1$, ma non ha massimo.

Ergo, [tex]\hbox{argmax}_{x \in [0,1[} f(x) = \emptyset[/tex]

Nulla di strano, la multiapplicazione "best reply" può essere a valori vuoti.

vally.891
Grazie professore per la delucidazione, quindi nell'esempio su, è totalmente inutile confrontare i valori assunti sulla frontiera perchè in y=1 non è definita la funzione e quindi argmaxf(x,1)= vuoto.
Il valore Max sarà assunto solo in y=-1 per x compreso tra -1 e 2.
Giusto? grazie mille!

Fioravante Patrone1
"vally.89":
Grazie professore per la delucidazione, quindi nell'esempio su, è totalmente inutile confrontare i valori assunti sulla frontiera perchè in y=1 non è definita la funzione e quindi argmaxf(x,1)= vuoto.
Questo è un errore grave.
Tu, nel tuo esercizio, chiedevi della miglior risposta del secondo giocatore.
Quindi parlare di [tex]\hbox{argmax}_x f(x,1)[/tex] è del tutto fuori luogo.

"vally.89":
Il valore Max sarà assunto solo in y=-1 per x compreso tra -1 e 2.
Giusto? grazie mille!
Mi spiace, ma non ho nessuna voglia di fare calcoli, neanche facili. Quindi non aspettarti da me risposte a queste domande calcolerecce. Sorry.

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