Связанные понятия
Функция Шпрага-Гранди широко используется в теории игр для нахождения выигрышной стратегии в комбинаторных играх, таких как игра Ним. Функция Шпрага-Гранди определяется для игр с двумя игроками, в которых проигрывает игрок, не имеющий возможности сделать очередной ход.
Игрок (англ. player) в теории игр — рациональный индивид, имеющий заинтересованность в исходе игры и возможности воздействовать на него.
Пасьянс маджонг — настольная игра для одного человека, по структуре и игровому процессу похожа на карточный пасьянс, играется с помощью набора фишек азиатской азартной игры маджонг. Следует отличать пасьянс маджонг от азартной игры маджонг, набор фишек которой используется в данной игре — в компьютерных играх чаще всего реализуется именно пасьянс маджонг, а не азартная игра. Более того, некоторые реализации используют изображения случайных предметов вместо костей маджонга, а от собственно маджонга...
Пентамино ́ (от др.-греч. πέντα пять, и домино) — пятиклеточные полимино, то есть плоские фигуры, каждая из которых состоит из пяти одинаковых квадратов, соединённых между собой сторонами («ходом ладьи»). Этим же словом иногда называют головоломку, в которой такие фигуры требуется укладывать в прямоугольник или другие формы.
Пасья́нс (фр. patience — терпение) — карточная игра для одного человека. Играющий раскладывает карты, придерживаясь определённых правил и, чаще всего, преследуя некоторую цель. В зависимости от правил цель может быть достижима в той или иной степени благодаря интеллектуальным усилиям играющего и благодаря случайности (зависящей от расклада). Последнее позволяет использовать пасьянсы для гадания.
Упоминания в литературе
Игра называется кооперативной, или коалиционной, если игроки могут объединяться в группы, беря на себя некоторые обязательства перед другими игроками и координируя свои действия. Этим она отличается от некооперативных игр, в которых каждый обязан играть за себя. Гибридные игры включают в себя элементы кооперативных и некооперативных игр. Игра будет симметричной тогда, когда соответствующие стратегии у игроков будут равны, то есть будут иметь одинаковые платежи. Игры с нулевой суммой – особая разновидность игр с постоянной суммой, то есть таких, где игроки не могут увеличить или уменьшить имеющиеся ресурсы, или фонд игры. В этом случае сумма всех выигрышей равна сумме всех проигрышей при любом ходе. В играх с ненулевой суммой выигрыш какого-то игрока не обязательно означает проигрыш другого, и наоборот. В параллельных играх игроки ходят одновременно, или, по крайней мере, они не осведомлены о выборе других до тех пор, пока все не сделают свой ход. В последовательных, или динамических, играх участники могут делать ходы в заранее установленном либо случайном порядке, но при этом они получают некоторую информацию о предшествующих действиях других. Важное подмножество последовательных игр составляют игры с полной информацией. В такой игре участники знают все ходы, сделанные до текущего момента, равно как и возможные стратегии противников, что позволяет им в некоторой степени предсказать последующее развитие игры. Большинство игр дискретны: в них
конечное число игроков, ходов, событий, исходов и т. п. Однако эти составляющие могут быть расширены на множество вещественных чисел. Игры, включающие такие элементы, часто называются дифференциальными. Метаигры – такие игры, результатом которых является набор правил для другой игры (называемой целевой или игрой-объектом).
Интуитивный критерий лежит на поверхности. Предположим, следующим ходом (напомню, мы в качестве базовой игры рассматриваем шахматы) игрок теряет ферзя. С точки зрения простой оценочной функции, это очень плохо, и такой ход разумно исключить из рассмотрения. Предположим далее, что следующим ходом противник теряет ферзя. Обычный здравый смысл говорит, что на этом варианте следует сосредоточиться. Но мы сделаем несколько парадоксальный вывод, что этого хода также следует избегать. Дело в том, что, выстраивая теорию, мы исходили из предположения, что силы игроков равны. Из чего следует, что ни один из игроков выиграть слишком много не может. И следовательно, как выигрыш ферзя, так и его проигрыш необходимо признать делом нереальным. Математически расчетная схема выглядит так: определим для оценочной функции пределы значений, для которых ни одному из игроков не гарантирована победа. Эти
два уровня опять-таки можно определить экспертной оценкой. Назовем нижний уровень уровнем альфа, а верхний – уровнем бета. Далее все очень просто. Идя по дереву перебора, будем выполнять оценку промежуточных ситуаций (в чистом минимаксе интересны только конечные позиции), и если эта оценка ниже уровня альфа или выше уровня бета, то такую игровую ветку отсекаем. На вопрос, как все же решиться взять ферзя противника, ответим немного позже.
Потому может показаться неожиданным тот факт, что современные компьютеры, решая сложную задачу, действуют совсем иначе. Сама по себе арифметика, разумеется, не представляет большой сложности для современного компьютера. Вот, например, взаимодействие с человеком, восстановление поврежденного файла или победа в игре го (задачи, в которых нет четких правил, частично отсутствует необходимая информация или же поиск единственно верного ответа требует рассмотрения астрономического
числа вариантов) действительно бросают вызов компьютерному интеллекту. И алгоритмы, разработанные учеными для решения задач самых сложных категорий, избавили компьютеры от необходимости всецело полагаться на всевозможные расчеты. На самом деле для разрешения реальных жизненных ситуаций необходимо смириться с тем, что в жизни есть место случаю или вероятности, что нам приходится максимально аккуратно использовать время и зачастую работать только с приближенными значениями величин. По мере того как компьютеры приближаются к решению повседневных проблем, они могут предложить не только алгоритмы, которые человек может использовать в жизни, но и более совершенный стандарт, по которому можно оценить когнитивные способности человека.
Компьютеры произвели в этом деле настоящую методологическую революцию. Вместо расчета приближенных формул движения, а затем подстановки чисел в эти формулы теперь можно с самого начала работать с числами. Предположим, вы хотите предсказать, где некоторая система тел – скажем, спутники Юпитера – будет находиться через сто лет. Начните с первоначальных позиций и параметров движения Юпитера, его спутников и всех остальных тел,
которые могут иметь значение, – в данном случае это Солнце и Сатурн. Затем, постепенно, один крошечный временной шаг за другим, вычисляйте, как изменяются числа, описывающие все задействованные тела. Повторяйте это действие до тех пор, пока не дойдете до временной отметки сто лет. Стоп. Человек, проводящий вычисления при помощи карандаша и бумаги, не смог бы воспользоваться этим методом для расчета сколько-нибудь реалистичной задачи. На это потребовалось бы несколько жизней. Однако при наличии быстрого компьютера метод становится вполне реализуемым, а современные компьютеры очень и очень быстры.
У нас получился прямоугольник из 5 рядов и 6 столбцов – всего 30 кружков. Значит, в каждом из двух наших треугольников была половина общего их количества, то есть по 15 кружков. Мы, это, разумеется, уже знаем, но давайте применим этот же принцип к двум прямоугольникам, количество рядов в которых равно n. Точно так же составим из них прямоугольник с n рядов и n + 1 столбцов. Кружков в нем будет n × (n + 1) – ну или в
более привычной записи – n(n + 1). В результате мы получим формулу, которая позволит нам подсчитывать сумму первых n чисел:
Связанные понятия (продолжение)
В теории игр, игра в нормальной или стратегической форме (англ. normal form) состоит из трех элементов: множества игроков, множества чистых стратегий каждого игрока, множества платежных функций каждого игрока. Таким образом, игру в нормальной форме можно представить в виде n-мерной матрицы (таблицы), элементы которой это n-мерные платежные вектора. Эта таблица называется платёжной матрицей (англ. payoff matrix).
Подробнее: Нормальная форма игры
Поиск с возвратом , бэктрекинг (англ. backtracking) — общий метод нахождения решений задачи, в которой требуется полный перебор всех возможных вариантов в некотором множестве М. Как правило позволяет решать задачи, в которых ставятся вопросы типа: «Перечислите все возможные варианты …», «Сколько существует способов …», «Есть ли способ …», «Существует ли объект…» и т. п.
Аппара́тный генера́тор случа́йных чи́сел (генератор истинно случайных чисел) — устройство, которое генерирует последовательность случайных чисел на основе измеряемых, хаотически изменяющихся параметров протекающего физического процесса. Работа таких устройств часто основана на использовании надёжных источников энтропии, таких, как тепловой шум, дробовой шум, фотоэлектрический эффект, квантовые явления и т. д. Эти процессы в теории абсолютно непредсказуемы, на практике же получаемые из них случайные...
Реверси (другое название — оте́лло) — настольная игра для двух человек на доске 8 на 8 клеток.
Ментальный покер — система криптографических задач, касающихся честных игр на расстоянии (через телефонную связь или Интернет). Термин происходит от названия карточной игры покер. С аналогичной проблемой связана задача подбрасывания монеты на расстоянии.
Минимакс — правило принятия решений, используемое в теории игр, теории принятия решений, исследовании операций, статистике и философии для минимизации возможных потерь из тех, которые лицу, принимающему решение, нельзя предотвратить при развитии событий по наихудшему для него сценарию.
Блэкдже́к , блек-дже́к (англ. Blackjack) — одна из самых популярных карточных игр в казино по всему миру. Большая популярность игры обуславливается простыми правилами, скоростью игры и наиболее простой стратегией в подсчёте карт. Тем не менее популярность игра завоевала не сразу. Игорным домам Соединённых Штатов приходилось стимулировать интерес к игре различными видами бонусов и выработкой нескольких разновидностей правил для блек-джека. Считается, что предшественником этой игры была карточная игра...
Парадо́кс Парро́ндо — парадокс в теории игр, который обычно характеризуют как комбинацию проигрышных стратегий, которая выигрывает. Парадокс назван в честь его создателя, Хуана Паррондо, испанского физика. Утверждение парадокса выглядит следующим образом...
«Перебрось мостик », бридж-ит, «трубопровод», «птичья клетка», переключательная игра Шеннона или игра Гейла — абстрактная игра типа гекса для двух игроков. Игра придумана в середине XX века независимо Дэвидом Гейлом и Клодом Шенноном. В 1958 году Мартин Гарднер показал игру широкой публике в своей колонке в Scientific American. Хотя в бридж-ит можно играть и на бумаге, американские производители игрушек делали игральные комплекты.
Тетрамино ́ — геометрические фигуры, состоящие из четырёх квадратов, соединённых сторонами (от греч. τετρα- — четыре), то есть так, что квадраты можно обойти за конечное число ходов шахматной ладьи. Тетрамино являются подмножеством полимино.
Ранцевая криптосистема Меркла-Хеллмана, основанная на «задаче о рюкзаке», была разработана Ральфом Мерклем и Мартином Хеллманом в 1978 году. Это была одна из первых криптосистем с открытым ключом, но она оказалась криптографически нестойкой и, как следствие, не приобрела популярности.
Рациональное решето — это алгоритм общего вида для разложения целых чисел на простые множители. Алгоритм является частным случаем общего метода решета числового поля. Хотя он менее эффективен, чем общий алгоритм, концептуально он проще. Алгоритм может помочь понять, как работает общий метод решета числового поля.
Эвристический алгоритм (эвристика) — алгоритм решения задачи, включающий практический метод, не являющийся гарантированно точным или оптимальным, но достаточный для решения поставленной задачи. Позволяет ускорить решение задачи в тех случаях, когда точное решение не может быть найдено.
Случайность имеет множество применений в области науки, искусства, статистики, криптографии, игр, азартных игр, и других областях. Например, случайное распределение в рандомизированных контролируемых исследованиях помогает ученым проверять гипотезы, а также случайные и псевдослучайные числа находят применение в видео-играх, таких как видеопокер.
Подробнее: Применения случайности
Байесовская
игра (англ. Bayesian game) или игра с неполной информацией (англ. incomplete information game) в теории игр характеризуются неполнотой информации о соперниках (их возможных стратегиях и выигрышах), при этом у игроков есть веры относительно этой неопределённости. Байесовскую игру можно преобразовать в игру полной, но несовершенной информации, если принять допущение об общем априорном распределении. В отличие от неполной информации, несовершенная информация включает знание стратегий и выигрышей...
Праймориал (англ. Primorial, иногда именуется также «примориал») — в теории чисел функция над рядом натуральных чисел, схожая с функцией факториала, с разницей в том, что праймориал является последовательным произведением простых чисел, меньших или равных данному, в то время как факториал является последовательным произведением всех натуральных чисел, меньших или равных данному.
Ме́тод проб и оши́бок (в просторечии также: метод (научного) тыка) — является врождённым эмпирическим методом мышления человека. Также этот метод называют методом перебора вариантов.
Неконструктивное доказательство (неэффективное доказательство) — класс математических доказательств, доказывающих лишь существование в заданном (как правило, бесконечном) множестве элемента, удовлетворяющего заданным свойствам, но не дающее никакой информации о других свойствах элемента, то есть не позволяющие ни предъявить его, ни приблизительно описать. Доказательства, которые доказывают существование элемента, предъявляя способ получения этого элемента, называются конструктивными.
Двоичный (бинарный) поиск (также известен как метод деления пополам и дихотомия) — классический алгоритм поиска элемента в отсортированном массиве (векторе), использующий дробление массива на половины. Используется в информатике, вычислительной математике и математическом программировании.
Детерминированный алгоритм — алгоритмический процесс, который выдаёт уникальный и предопределённый результат для заданных входных данных.
Солитер — это настольная игра для одного игрока, в которой переставляются колышки на доске с отверстиями. Некоторые комплекты используют шарики и доски с выемками. В США игра имеет название Peg Solitaire (колышковый солитер), а название Солитер относится к пасьянсу. В Великобритании игра известна под именем Solitaire (солитер), а карточная игра называется Patience (пасьянс). В некоторых местах, в частности, в Индии, игра носит название Brainvita.
Вычисления с оракулом — вычисление с помощью машины Тьюринга, дополненной оракулом с неизвестным внутренним устройством.
Аксиома детерминированности — аксиома теории множеств, обычно обозначаемая AD. Эту аксиому предложили в 1962 году польские математики Ян Мычельский и Гуго Штейнгауз в качестве замены для аксиомы выбора (введённой в 1904 году, обозначается AC). Причиной поиска альтернативы аксиоме выбора стали необычные следствия из этой аксиомы, которые вызывали и продолжают вызывать критику со стороны части математиков. Например, в случае применения аксиомы выбора возникают парадоксальные конструкции вроде «парадокса...
Принцип Дирихле нередко применяется при доказательстве теорем, особенно в дискретной математике; в частности, в теории диофантовых приближений при анализе систем линейных неравенств.
Судо́ку (яп. 数独 су:доку, произношение ) — головоломка с числами. Иногда судоку называют магическим квадратом, что в общем-то неверно, так как судоку является латинским квадратом 9-го порядка. Судоку активно публикуют газеты и журналы разных стран мира, сборники судоку издаются большими тиражами. Решение судоку — популярный вид досуга.
В математике деление на два, деление пополам — это математическая операция, частный случай деления. Древние египтяне отличали деление на два от деления на другие числа, поскольку их алгоритм умножения использовал деление на два как один из промежуточных этапов. В XVI веке некоторые математики предложили рассматривать деление на два как операцию, отличающуюся от деления на другие числа. В современном программировании также иногда выделяют деление именно на два.
При́знак дели́мости — алгоритм, позволяющий сравнительно быстро определить, является ли число кратным заранее заданному. Если признак делимости позволяет выяснить не только делимость числа на заранее заданное, но и остаток от деления, то его называют признаком равноостаточности.
Основная теорема о рекуррентных соотношениях (англ. Master theorem) используется в анализе алгоритмов для получения асимптотической оценки рекурсивных соотношений (рекуррентных уравнений), часто возникающих при анализе алгоритмов типа «разделяй и властвуй» (divide and conquer), например, при оценке времени их выполнения. Теорема была популяризована в книге Алгоритмы: построение и анализ (Томас Кормен, Чарльз Лейзерстон, Рональд Ривест, Клиффорд Штайн), в которой она была введена и доказана.
В теории вероятностей случайная величина имеет дискретное равномерное распределение, если она принимает конечное число значений с равными вероятностями.
Подробнее: Дискретное равномерное распределение
Некооперативная игра — термин теории игр. Некооперативной игрой называется математическая модель взаимодействия нескольких сторон (игроков), в процессе которого они не могут формировать коалиции и координировать свои действия.
Наиме́ньшее о́бщее кра́тное (НОК) двух целых чисел m и n есть наименьшее натуральное число, которое делится на m и n без остатка. Обозначается одним из следующих способов...
Ханойская башня является одной из популярных головоломок XIX века. Даны три стержня, на один из которых нанизаны восемь колец, причём кольца отличаются размером и лежат меньшее на большем. Задача состоит в том, чтобы перенести пирамиду из восьми колец за наименьшее число ходов на другой стержень. За один раз разрешается переносить только одно кольцо, причём нельзя класть большее кольцо на меньшее.
Игра́льная кость — популярный источник случайности в настольных играх (особенно в одноимённой игре). Среди ролевиков также распространён англицизм «дайс» (англ. dice). В Средней Азии и на Кавказе называются зары (зарики); ед.ч. — зарик. Обиходное название — «кубик».
Алгоритм Гельфонда — Шенкса (англ. Baby-step giant-step; также называемый алгоритмом больших и малых шагов) — в теории групп детерминированный алгоритм дискретного логарифмирования в мульпликативной группе кольца вычетов по модулю простого числа. Был предложен советским математиком Александром Гельфондом в 1962 году и Дэниэлем Шенксом в 1972 году.
Минимальный автомат — это автомат, имеющий наименьшее возможное количество состояний и реализующий заданную функцию выходов. Задача минимизации автомата сводится к поиску его минимальной формы. Для произвольного конечного автомата может быть построен эквивалентный ему конечный автомат с наименьшим числом состояний.
Подробнее: Минимальная форма автомата
Развлекательная математика, занимательная математика, математические развлечения — направления и темы в математике, проявляющиеся в бо́льшей степени в рамках досуга, развлечения, самообразования и популяризации математики, нежели в профессиональной математической деятельности. «Основная аудитория» развлекательной математики — обучающиеся математике, любители, хотя разработками и исследованиями в занимательной математике занимаются как любители, так и специалисты. Одна из характерных черт развлекательной...
Свёртка последовательностей — это результат перемножения элементов двух заданных числовых последовательностей таким образом, что члены одной последовательности берутся с возрастанием индексов, а члены другой — с убыванием (что и служит основанием для принятого названия данной операции).
Плитки Вана (или домино Вана), впервые предложенные математиком, логиком и философом Хао Ваном в 1961, — это класс формальных систем. Они моделируются визуально с помощью квадратных плиток с раскрашиванием каждой стороны. Определяется набор таких плиток (например, как на иллюстрации), затем копии этих плиток прикладываются друг к другу с условием согласования цветов сторон, но без вращения или симметрического отражения плиток.
Геометрическая криптография — теоретические криптографические методы, в которых сообщения и шифротексты представлены в виде геометрических величин: углов, отрезков, а вычисления проводятся с помощью циркуля и линейки. Основана на сложности решения определенного класса геометрических задач, например, трисекции угла.
Алгоритм Баума — Велша используется в информатике и статистике для нахождения неизвестных параметров скрытой марковской модели (HMM). Он использует алгоритм прямого-обратного хода и является частным случаем обобщённого EM-алгоритма.
Дополнительный код (англ. two’s complement, иногда twos-complement) — наиболее распространённый способ представления отрицательных целых чисел в компьютерах. Он позволяет заменить операцию вычитания на операцию сложения и сделать операции сложения и вычитания одинаковыми для знаковых и беззнаковых чисел, чем упрощает архитектуру ЭВМ. В англоязычной литературе обратный код называют первым дополнением, а дополнительный код называют вторым дополнением.
Покер на костях — азартная игра в кости. В неё могут играть от двух человек и более, оптимальное число игроков — четыре. Для игры используют 5 кубиков с числовыми достоинствами от 1 до 6. В зависимости от игровой ситуации, выбрасываются от одного до пяти кубиков одновременно. За выполнение определённых комбинаций даются очки. Все комбинации и результаты их выполнения записываются в таблицу. Цель игры — набрать наибольшую сумму очков.
Упоминания в литературе (продолжение)
Как и в
предыдущем примере, эти два вопроса практически одинаковы. Казалось бы, как следует поразмыслив, вы должны дать на них одинаковые ответы, однако исследования показывают, что большинство людей, отказываясь от риска в первом случае, соглашаются на него во втором. Это обусловлено тем, что в данных вопросах используются различные точки отсчета. В первой формулировке точка отсчета равна нулю, что подчеркивает размер отдельно взятого выигрыша или проигрыша, а мысль о неблагоприятном исходе приводит в действие механизм консервативного мышления. Во второй формулировке точка отсчета равна $2000, что наглядно демонстрирует финансовые последствия того или иного решения.
Вернемся теперь к другому, более трудному и более содержательному аспекту параллелизма между головоломками и проблемами нормальной науки. Проблема, классифицируемая как головоломка, должна быть охарактеризована не только тем, что она имеет гарантированное решение. Должны существовать также правила, которые ограничивают как природу приемлемых решений, так и те шаги, посредством которых достигаются эти решения. Например, решить составную картинку-загадку не значит «составить картинку». Ребенок или современный художник мог бы сделать это, складывая разбросанные, произвольно выбранные элементы, как абстрактные формы, на некотором нейтральном фоне. Картинка, созданная таким образом, может оказаться намного лучше и быть более оригинальной, чем та, из которой головоломка была сделана. Тем не менее такая картинка не могла бы быть ее решением. Чтобы получить
настоящее решение, должны быть использованы все фрагменты, их плоская сторона должна быть обращена вниз и они должны быть собраны без усилий и использованы без остатка. Таковы некоторые правила решения картинки-головоломки. Подобные ограничения, накладываемые на приемлемые решения кроссвордов, загадок, шахматных задач и т. д., вскрываются без труда.
Человек не осознает действия этих двух систем, поскольку результатом их работы становится одно ясное решение. Мы замечаем их, только если они вступают в противоречие, как в задаче о бейсбольной бите и мяче. Автоматически мы понимаем вычисления, но интуиция предлагает другой ответ. Бегло взгляните на таблицу на рисунке 1.4 и
назовите вслух как можно быстрее цвета слов, начиная с верхней левой ячейки. Итак, зеленый, черный, красный…
Герберт Саймон и Аллен Ньюэлл, крупнейшие специалисты в области компьютерных наук середины XX в., также полагали, что заучивание отвлеченных правил не способствует развитию логического мышления, и представили более наглядное тому доказательство. Однако их доводы основывались на весьма ограниченных наблюдениях. Они установили, что человеку, который справлялся с задачей с игрушечными пирамидками (в которой нужно перенести кольца с одного стержня на другой, при этом нельзя класть большее кольцо на меньшее – возможно, вы играли в эту игру в детстве), это не помогало справиться с задачей про волка, козла и капусту, которых нужно переправить на другой берег
реки. Формально эти задачи имеют одинаковую структуру, но для решения одной из них нельзя применить знание, приобретенное при решении другой задачи. Полученный Саймоном и Ньюэллом результат был интересным, но он не мог доказать, что навык в решении определенной задачи никогда не переносится на задачу с подобной структурой.
Айовский эксперимент – это всего лишь простая карточная игра, небольшое число испытуемых и детектор стрессового состояния. Однако это и яркая иллюстрация работы нашего мозга. Перед нами ситуация, когда ставки высоки и все происходит очень быстро, а участникам приходится обрабатывать большой объем новой и противоречивой информации за очень короткое время. Что мы узнали из данного эксперимента? Мы узнали, что в такие моменты, чтобы оценить ситуацию, наш мозг
использует две совершенно разные стратегии. С первой из них мы все в основном знакомы – это стратегия осмысленного познания: мы обдумываем полученную информацию и делаем вывод. Данная стратегия основана на логике и доказательствах. Но нам нужно целых восемьдесят карт, чтобы добраться до истины. Это требует времени и массы дополнительной информации. Однако есть и вторая стратегия, которая запускается уже после десяти карт – т. е. очень быстро. В этой стратегии проблема с колодами из красных карт фиксируется почти моментально. Однако у нее имеется существенный недостаток: поначалу, и довольно долго, она используется исключительно на уровне подсознания. Мозг сообщает нам о ней обиняком, например через потовые железы на ладонях. Другими словами, наш мозг приходит к определенному выводу, но сообщать об этом не спешит.
Какое именно время потребовалось компьютеру для достижения цели – не
имеет значения. Если вам интересно, в первый раз он справился с задачей, пока я выходил пообедать. То есть где-то за полчаса. (Читатели, увлекающиеся компьютерами, сочтут это неоправданно долгим. Причина в том, что программа была написана на бейсике – компьютерной разновидности детского лепета. Когда я переписал ее на паскале, выполнение заняло 11 секунд.) В таких делах компьютеры несколько проворнее обезьян, но на самом деле разница не принципиальна. Что действительно существенно, так это разница между сроком, потребовавшимся для накапливающего отбора, и тем промежутком времени, который потребовался бы для достижения той же самой цели тому же самому компьютеру, работающему точно с такой же скоростью, но методом одноступенчатого отбора: около миллиона миллионов миллионов миллионов миллионов лет. Это более чем в миллион миллионов миллионов раз больше сегодняшнего возраста Вселенной. Лучше даже будет сказать так: по сравнению с тем временем, которое понадобится обезьяне или компьютеру, чтобы случайно набрать нужную фразу, нынешний возраст вселенной – пренебрежимо малая величина, столь малая, что наверняка попадает в пределы погрешности, допускаемой нами в наших приблизительных вычислениях. А компьютеру, работающему тоже наугад, но при ограничивающем условии накапливающего отбора, для выполнения той же задачи потребуется срок, вполне доступный простому человеческому пониманию: от 11 секунд до времени, необходимого, чтобы пообедать.
Данное определение является самым широким по объему среди всех, которые уже были приведены. Это вызвано тем, что с точки зрения необходимости достижения частного выигрыша,
«игровое действие» является тем общим понятием, которое дает возможность поставить знак равенства между (например) ударом по мячу «топ-спин» в настольном теннисе, длящимся долю секунды, и многоходовой атакой целой команды футболистов, которая может длиться несколько минут; оба они – игровое действие.
В тот день, когда я посетил лабораторию Гальвеза, одна из оптических скамей была отдана под эксперимент по изучению запутанности, цель которого заключалась не только в демонстрации запутанности, но и в исследовании возможной причины этого явления. Мне кажется, что установка по существу является высокотехнологичной машиной Руба Голдберга[6] для подбрасывания монет. Они падают орлом или решкой в зависимости от того, проходят через фильтр или нет. Система настроена таким образом, что вероятность пройти его – 50 на 50, как в случае подбрасывания правильной монеты. В сущности, план такой: создать пару таких монет, подбросить
их одновременно, посмотреть, какой стороной они упадут, создать еще одну пару, подбросить ее и т. д. Повторить опыт несколько тысяч раз и собрать статистику. Кажется, что мы тратим много усилий ради предсказуемого результата, пока не вспомнишь о том, что разговор идет о квантовых монетах. Ясно, что представление частиц в виде монет – это метафора, но если не воспринимать ее слишком буквально, то она вполне законна. Физики сами понимают явления при помощи метафор.
Существует еще и третья формулировка, основанная на качественно иных понятиях. Если вам не нравится действие на расстоянии, то я показал вам, как можно без него обойтись. Теперь я дам вам формулировку, которая в философском смысле прямо противоположна предыдущей. Тут нам не нужно переходить от момента к моменту, от точки к точке; мы опишем все сразу, целиком. Пусть у нас имеется несколько частиц и вы желаете знать, как одна из них перемещается из одного места в другое. Вообразим все возможные пути перехода из одного места в другое за данный отрезок времени (рис. 17). Скажем, частица должна перейти из точки X в точку Y за час и вы желаете знать, по какому пути она может двигаться. Вы воображаете всевозможные кривые и для каждой кривой подсчитываете определенную величину. (Я не хочу рассказывать, какая это величина, но для тех, кто о ней наслышан, напомню, что для каждого пути она равна среднему значению разности между кинетической и потенциальной энергией.) Если вы подсчитаете эту величину для одного пути, а затем для другого, то для разных
путей получите разные числа. Но один из путей дает наименьшее возможное число – именно этим путем и воспользуется на самом деле частица! Теперь мы описываем действительное движение, эллипс, высказывая нечто о кривой в целом. Нам не нужно думать о причинности, о том, что частица чувствует притяжение и движется в согласии с ним. Вместо этого мы говорим, что она разом «обнюхивает» все кривые, все возможные пути и решает, какой выбрать. (Выбирает тот, для которого наша величина – минимальная.)
Вторая разновидность интуиции помогает нам справляться с огромными потоками информации. Количество данных, которые поступают в наш мозг, каждый год удваивается, особенно с наступлением эры компьютеров и Интернета. Однако сознательно мы можем удерживать в голове семь (плюс-минус две) порций информации единовременно. Чтобы понять, что это значит, попробуйте выполнить такое простое упражнение. Попросите кого-нибудь произнести вслух ряд из множества чисел, а сами в это время держите руки поднятыми вверх. Как только почувствуете, что дальше запомнить числа вам уже не удастся, опустите руки. Если вы не владеете какими-либо продвинутыми техниками запоминания, то, наверное, сумеете удержать в памяти от пяти до девяти
чисел – как раз в пределах нормальных человеческих возможностей. А что же происходит, когда вы подвергаетесь воздействию тысяч и даже миллионов порций информации? Чтобы справиться с ними, вы развиваете некую оценочную эвристику (методы, требующие наименьших затрат времени и сил). Существует множество известных эвристических методов, задокументированных психологами в течение последних 20 лет, и Куртис проделал большую работу, изучив роль этой эвристики в трейдинге.
Игра в рулетку ведется двумя или тремя крупье – в зависимости от типа стола (с одним или двумя игровыми полями). Единственное преимущество игрового стола с двумя игровыми полями, расположенными по обе стороны от самой рулетки, состоит в том, что он вмещает вдвое большее число участников, которые, в свою очередь, имеют возможность сделать больше
ставок. Разметка обоих игр совершенно идентична.
Чтобы показать, как аналитическая машина могла генерировать числа Бернулли, Ада описала последовательность операций, а затем составила диаграмму, показывающую, как каждая из них может быть закодирована в машине. Попутно она помогла разработать концепцию подпрограмм (последовательности инструкций, которые выполняют определенную задачу, например вычисление косинуса или сложных процентов, и которые могут по мере необходимости вставляться в более крупные программы), а также рекурсивных вложенных циклов (последовательности повторяющихся инструкций)[8]. Это стало возможным сделать благодаря применению перфокарт. Для определения каждого числа Бернулли, как она объяснила, необходимо семьдесят пять карт, затем процесс становится итерационным, поскольку это число отправляется обратно и используется в процессе уже для получения
следующего числа. Она пишет: “Очевидно, что те же самые семьдесят пять переменных карт могут быть использованы для вычисления каждого последующего числа”. Она предвидела, что будет создана библиотека часто используемых подпрограмм, и действительно, спустя столетие ее интеллектуальные наследники, в том числе такие женщины, как Грейс Хоппер из Гарварда, а также Кей Макналти и Джин Дженнингс из Пенсильванского университета, создадут такую библиотеку. Кроме того, машина Бэббиджа позволяла переходить туда и обратно внутри последовательности команд на картах в зависимости от полученных промежуточных результатов, и таким образом появилось то, что в будущем станет операцией условного перехода – когда тот или иной тип инструкций выбирается в зависимости от условий.