1000 forintos adósságunkat, de csak 600 forintunk van. Egyetlen lehetőségünk, hogy a



Hasonló dokumentumok
Mátrixjátékok tiszta nyeregponttal

A következő feladat célja az, hogy egyszerű módon konstruáljunk Poisson folyamatokat.

ismertetem, hogy milyen probléma vizsgálatában jelent meg ez az eredmény. A kérdés a következő: Mikor mondhatjuk azt, hogy bizonyos események közül

1/50. Teljes indukció 1. Back Close

1. Lineáris differenciaegyenletek

Következik, hogy B-nek minden prímosztója 4k + 1 alakú, de akkor B maga is 4k + 1 alakú, s ez ellentmondás.

f(x) vagy f(x) a (x x 0 )-t használjuk. lim melyekre Mivel itt ɛ > 0 tetszőlegesen kicsi, így a a = 0, a = a, ami ellentmondás, bizonyítva

Analízis I. Vizsgatételsor

M. 33. Határozza meg az összes olyan kétjegyű szám összegét, amelyek 4-gyel osztva maradékul 3-at adnak!

Chomsky-féle hierarchia

SHk rövidítéssel fogunk hivatkozni.

Minden x > 0 és y 0 valós számpárhoz létezik olyan n természetes szám, hogy y nx.

1. Az integrál tégla-additivitása

út hosszát. Ha a két várost nem köti össze út, akkor legyen c ij = W, ahol W már az előzőekben is alkalmazott megfelelően nagy szám.

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Oktatási Hivatal. 1 pont. A feltételek alapján felírhatók az. összevonás után az. 1 pont

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

azonosságot minden 1 i, l n, 1 j k, indexre teljesítő együtthatókkal, amelyekre érvényes a = c (j) i,l l,i

A 2015/2016. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló MATEMATIKA III. KATEGÓRIA (a speciális tanterv szerint haladó gimnazisták)

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Szindbád mellett, egyszerre csak egy háremhölgy jelenik meg. Szindbád. hogy a kalifának hány háremhölgye van, viszont semmit nem tud arról,

minden x D esetén, akkor x 0 -at a függvény maximumhelyének mondjuk, f(x 0 )-at pedig az (abszolút) maximumértékének.

1. Alapfogalmak Algoritmus Számítási probléma Specifikáció Algoritmusok futási ideje

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Dualitás Dualitási tételek Általános LP feladat Komplementáris lazaság 2017/ Szegedi Tudományegyetem Informatikai Intézet

összeadjuk 0-t kapunk. Képletben:

Miért fontos számunkra az előző gyakorlaton tárgyalt lineáris algebrai ismeretek

Abszolútértékes egyenlôtlenségek

Az R halmazt a valós számok halmazának nevezzük, ha teljesíti az alábbi 3 axiómacsoport axiómáit.

A sorozat fogalma. függvényeket sorozatoknak nevezzük. Amennyiben az értékkészlet. az értékkészlet a komplex számok halmaza, akkor komplex

Az Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny tanévi második fordulójának feladatmegoldásai. x 2 sin x cos (2x) < 1 x.

Numerikus módszerek 1.

Formális nyelvek - 9.

Haladók III. kategória 2. (dönt ) forduló

1. előadás: Halmazelmélet, számfogalom, teljes

Tananyag: Kiss Béla - Krebsz Anna: Lineáris algebra, többváltozós függvények, valószínűségszámítás,

15. LINEÁRIS EGYENLETRENDSZEREK

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Matematika A1a Analízis

Trigonometria Megoldások. 1) Igazolja, hogy ha egy háromszög szögeire érvényes az alábbi összefüggés: sin : sin = cos + : cos +, ( ) ( )

6. ELŐADÁS DIFFERENCIÁLSZÁMÍTÁS II. DIFFERENCIÁLÁSI SZABÁLYOK. BSc Matematika I. BGRMA1HNND, BGRMA1HNNC

Analízis előadás és gyakorlat vázlat

Fraktálok. Hausdorff távolság. Czirbusz Sándor ELTE IK, Komputeralgebra Tanszék március 14.

10. Előadás. 1. Feltétel nélküli optimalizálás: Az eljárás alapjai

Egyenletek, egyenletrendszerek, egyenlőtlenségek Megoldások

1. Interpoláció. Egyértelműség Ha f és g ilyen polinomok, akkor n helyen megegyeznek, így a polinomok azonossági tétele miatt egyenlők.

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Trigonometria

ALAPFOGALMAK 1. A reláció az program programfüggvénye, ha. Azt mondjuk, hogy az feladat szigorúbb, mint az feladat, ha

Az optimális megoldást adó algoritmusok

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Exponenciális és Logaritmikus kifejezések

Funkcionálanalízis. n=1. n=1. x n y n. n=1

1. Példa. A gamma függvény és a Fubini-tétel.

További forgalomirányítási és szervezési játékok. 1. Nematomi forgalomirányítási játék

Érdemes egy n*n-es táblázatban (sorok-lányok, oszlopok-fiúk) ábrázolni a két színnel, mely éleket húztuk be (pirossal, kékkel)

Bevezetés. 1. fejezet. Algebrai feladatok. Feladatok

Trigonometria Megoldások. 1) Oldja meg a következő egyenletet a valós számok halmazán! (12 pont) Megoldás:

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

f(x) a (x x 0 )-t használjuk.

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

2. (b) Hővezetési problémák. Utolsó módosítás: február25. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

3. Lineáris differenciálegyenletek

Számsorok. 1. Definíció. Legyen adott valós számoknak egy (a n ) n=1 = (a 1, a 2,..., a n,...) végtelen sorozata. Az. a n

Analízis ZH konzultáció

Boros Zoltán február

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Határérték. prezentációjából valók ((C)Pearson Education, Inc.) Összeállította: Wettl Ferenc október 11.

Mérhetőség, σ-algebrák, Lebesgue Stieltjes-integrál, véletlen változók és eloszlásfüggvényeik

1/1. Házi feladat. 1. Legyen p és q igaz vagy hamis matematikai kifejezés. Mutassuk meg, hogy

4. SOROK. a n. a k (n N) a n = s, azaz. a n := lim

Nemlineáris programozás 2.

SzA II. gyakorlat, szeptember 18.

Arany Dániel Matematikai Tanulóverseny 2012/2013-as tanév kezdők III. kategória I. forduló

6. Függvények. 1. Az alábbi függvények közül melyik szigorúan monoton növekvő a 0;1 intervallumban?

Diszkrét matematika 2.C szakirány

Diszkrét matematika 2.C szakirány

karakterisztikus egyenlet Ortogonális mátrixok. Kvadratikus alakok főtengelytranszformációja

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA II.

1. megold s: A keresett háromjegyű szám egyik számjegye a 3-as, a két ismeretlen számjegyet jelölje a és b. A feltétel szerint

Sorozatok I. Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Trigonometria

Ellenőrző kérdések. 36. Ha t szintű indexet használunk, mennyi a keresési költség blokkműveletek számában mérve? (1 pont) log 2 (B(I (t) )) + t

Elemi algebrai eszközökkel megoldható versenyfeladatok Ábrahám Gábor, Szeged

Elemi matematika szakkör

Sarokba a bástyát! = nim

Analízis I. beugró vizsgakérdések

Döntési rendszerek I.

Egészrészes feladatok

Integr alsz am ıt as. 1. r esz aprilis 12.

Számsorozatok (1) First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Gyakorló feladatok az II. konzultáció anyagához

2. Reprezentáció-függvények, Erdős-Fuchs tétel

Sorozatok, sorok, függvények határértéke és folytonossága Leindler Schipp - Analízis I. könyve + jegyzetek, kidolgozások alapján

A hiperbolikus síkgeometria Poincaré-féle körmodellje

Csődvalószínűségek becslése a biztosításban

Házi feladatok megoldása. Nyelvek felismerése. Házi feladatok megoldása. Házi feladatok megoldása. Formális nyelvek, 5. gyakorlat

Bizonyítási módszerek - megoldások. 1. Igazoljuk, hogy menden természetes szám esetén ha. Megoldás: 9 n n = 9k = 3 3k 3 n.

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI október 25. EMELT SZINT I.

Diszkrét Matematika MSc hallgatók számára 7. Előadás Párosítási tételek Előadó: Hajnal Péter Jegyzetelő: Kovácsházi Anna

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2009/2010 Matematika I. kategória (SZAKKÖZÉPISKOLA) 2. forduló feladatainak megoldása

NULLADIK MATEMATIKA ZÁRTHELYI

Átírás:

A merész játékok stratégiája A következő problémával foglalkozunk: Tegyük fel, hogy feltétlenül ki kell fizetnünk 000 forintos adósságunkat, de csak 600 forintunk van. Egyetlen lehetőségünk, hogy a még szükséges 400 forintot megszerezzük az, hogy egy kaszinóba megyünk, ott játszunk, és a szükséges pénzt megnyerjük. Minden egyes játék során mi dönthetjük el, hogy mekkora tétet teszünk fel. Tegyük fel, hogy egy olyan játékot játszhatunk a kaszinóban, melyben a feltett tétet 0.49 valószínűséggel megduplázzuk, 0.5 valószínűséggel pedig elveszítjük. Kérdés, hogyan érdemes játszani, milyen téteket érdemes feltenni. Belátjuk, hogy az úgynevezett merész játékok módszere optimális stratégia. Ez azt jelenti, hogy minden lépésben vagy a teljes vagyonunkat tesszük fel, ezt tesszük abban az esetben, ha a pillanatnyi vagyonunk kisebb mint a szükséges 000 forint fele, vagy pedig pont annyi tétet teszünk fel, ami nyereség esetén biztosítja a szükséges 000 forint megszerzését a következő lépésben. Az állítás bizonyítása: A vizsgálatban hasonló módszert követünk, mint a Szindbád probléma és a secretary probléma megoldásában. Az említett feladatokban az úgynevezett backward induction segítségével kiszámoltuk mi az optimális stratégia és az optimális eredmény abban az esetben, ha csak az utolsó k lépésben állhatunk meg, k = 0,,,.... Tekintsük azt a játékot, melyben a játék minden lépésében a feltetett tétet megduplázzuk p, 0 p <, valószínűséggel, és elveszítjük valószínűséggel. A kezdeti időpontban a szükséges összeg t-szeresével rendelkezünk. Célunk, hogy minél nagyobb valószínűséggel megszerezzük a szükséges összeget. Belátjuk indukcióval, hogy amennyiben csak k lépésben játszhatunk, k = 0,,,..., akkor a merész stratégia optimális. Ennek érdekében tekintjük azt az R k t függvényt, t 0, k = 0,,,..., amelyik azt fejezi ki, hogy ha legfeljebb k játékot játszhatunk, és a kezdeti lépés előtt a szükséges összeg t-szeresével rendelkezünk, akkor mi a valószínűsége annak, hogy optimális stratégia esetén megnyerjük a szükséges összeget. Ezeknek a függvényeknek belátjuk bizonyos tulajdonságait, melyek lehetővé teszik az állítás bizonyítását. Vegyük észre, hogy { 0 ha 0 t <, R 0 t = ha t. és R k t = max 0 s t { R k t s + pr k t + s}, k. Vezessük be ezen kívül az alábbi R k t, k = 0,,,..., függvényeket, melyek mint látni fogjuk szoros kapcsolatban vannak az előbbi R k t függvényekkel. R 0 t = R 0 t p R k t ha 0 t R k+ t = p + R k t ha t 3

Annak érdekében, hogy a feladatot megoldjuk, meg kell értenünk az indukciós módon definiált R k t függvények néhány tulajdonságát. Először fogalmazzuk meg e függvények alábbi egyszerű, de fontos tulajdonságát. Tétel. A 3 formulával definiált R k t, k = 0,,,..., függvényeknek megvan az alábbi tulajdonságuk, ha 0 p. a. Az R k t függvény konstans minden j k t < j k, j k intervallumban. b. Ha l 0 k 0 akkor R l0 j k 0 = R k0 j k 0 minden 0 j k 0 indexre. c. Az R k t függvény monoton nő a t változóban minden k 0 számra. d. Ha t = u k, s = v k, 0 u v egész számok, akkor R k t p R k t + s + R k t s. e. R k t = R k t, ha t = j k, 0 j k, ahol az R k t függvényt az és formula definiálja. Sőt R k t = R k t minden 0 t számra. Bizonyítás: A Tétel állítását teljes indukcióval bizonyítjuk. Az állítás igaz k = 0-ra. Ugyancsak könnyű ellenőrizni az állítás helyességét a k = esetben. Tegyük fel, hogy az igaz k-ra, és lássuk be k +-re. A b. állítás úgy értendő a k-ik idukciós lépésben, hogy az érvényes minden 0 k 0 l 0 k, 0 j k 0, számpárra. A Tétel legtartalmasabb része a d. pont, és ennek bizonyítása igényli a legtöbb munkát. A bizonyítást ezzel a ponttal kezdjük. A d. pont indukciós bizonyítása: A d. állítást külön látjuk be az a 0 t + s, b t s, c 0 t s t t + s d 0 t s t t + s esetekben. Az a esetben, amikor t = u k+ s = v k+, 0 u v, R k+ t R k+ t + s R k+ t s az indukciós feltevés alapján. = p R k t Rk t + s R k t s = p Rk t R k t + s R k t s 0 A b esetben, amikor t s t t + s R k+ t R k+ t + s R k+ t s = p + R k t R k t + s Rk t s = Rk t R k t + s R k t s 0.

A c esetben, amikor 0 t s t t + s R k+ t R k+ t + s R k+ t s = p R k t R k t + s R k t s = p [ Rk t R k t + s R k t s. Vegyük észre, hogy t 4, mert t t + s. Innen R k+ t R k+ t + s R k+ t s = p [ p + R k 4t R k t + s R k t s = p [ Rk 4t R k t + s R k t s [ = R k t R k t + s R k t s. Most fogjuk kihasználni a p feltételt. Eszerint, [ R k t R k t + s R k t s [ R k t R k t + s p R k t s 0, ha t + s t s, és a t + s t s eset hasonlóan tárgyalható. Innen következik a d. pont állítása a c esetben is. A d esetben, amikor 0 t s t t + s R k+ t R k+ t + s R k+ t s = p + R k t R k t + s R k t s = [ p + R k t R k t + s R k t s. Továbbá 3 4 t, mert t + s = t t s t. Ezért 0 t, R k t = p R k 4t, és R k+ t R k+ t + s R k+ t s = [ p + p R k 4t R k t + s R k t s = p [ + R k 4t R k t + s R k t s = p [ + R k t R k t + s R k t s, mivel p+ p R k 4t = R k t. Innen, a c esethez hasonlóan, ha t+s t s, akkor R k t p Rk t + s + R k t s, ahonnan p [ + R k t R k t + s R k t s p [ R k t + s 0. 3

A t + s t s eset hasonlóan tárgyalható. Innen következik a d tulajdonság a d. esetben is. Az indukciós feltevésből és a 3 formulából azonnal következik, hogy az a és c tulajdonságok érvényesek maradnak a k + esetben is. A b állítás igazolásához elég ellenőrizni azt, hogy R k+ j k = R k j k minden 0 j k számra. Viszont, ha j k, akkor R k+ j k = p R k j k+, és R k j k+ = p R k j k+ = p R k j k+ az indukciós feltevés alapján. Hasonlóan, ha j k, akkor R k+ j k = p + R k j k+ = p + R k j k+ = R k j k. Az e. állítás bizonyítása érdekében vegyük észre, hogy a k + paraméterre már bizonyított d., b. és a. tulajdonságok alapján R k+ j k+ p R k+ j + l k+ + R k+ j l k+ sup 0 l j l+j páros szám = sup 0 l j l+jpáros szám = sup 0 s j k+ p R k j + l k+ + R k j l k+ p R k j k+ + s + R k j k+ s, ahonnan R k+ j k+ R k+ j k+. Kihasználtuk azt is, hogy a R k t függvény konstans minden [u k, u + k alakú intervallumban. Az ellenkező irányú egyenlőtlenség nyílvánvaló, ezért R k+ j k+ = R k+ j k+. Vegyük észre, hogy az indukciós feltétel alapján könnyen látható, hogy nemcsak az R k+ t hanem az R k+ t függvény is konstans minden [u k, u + k alakú intervallumban. Még nem láttuk be, hogy R k+ t = R k+ t. Ugyanis, az R k t = R k t függvény tulajdonságai alapján elegendő az R k+ t függvényt definiáló formula szuprémumában csak olyan s számokat venni, melyekre t s = j k alakú. Ezért, ha t [u k+, u + k+ akkor összehasonlítva azon s, s párokat, melykre R k u k+ s = R k t s = R k j k, kapjuk, hogy pr k t + s + R k t s = pr k u k+ + s + R k u k+ s, ezért R k+ t = R k+ u k+. Az e. állítás további része innen következik, hiszen mind az R k t mind a R k t függvény konstans a megfelelő intervallumon. A fenti Tételből következik a merész stratégia optimalítása. Valóban, ebből az eredményből indukcióval következik, hogy ha k lépést tehetünk, akkor a merész stratégia optimális, és nyereményfüggvénye t kiinduló tőke esetén R k t = R k t. Ez az állítás ugyanis k = 0 esetén érvényes, és ha k -re igaz, akkor t kiinduló tőke esetén s, 0 s t kezdeti tét esetén a siker valószínűsége pr k t + s + R k t s. A tétel azt mondja ki, hogy ez a kifejezés 0 t esetén s = t pontban, t esetén pedig az s = t pontban veszi fel. Ez azt jelenti, hogy a k lépéses stratégiák közül az optimális stratégia első lépése megegyezik a merész stratégia első lépésével. Indukcióval innen következik, hogy a merész stratégia optimális a k lépéses stratégiák között. Tekintsünk ezek után egy tetszőleges stratégiát, és jelölje ebben ˆRt a siker valószínűségét t kiinduló tőke esetén, és ˆR k t a siker valószínűséget az első k lépés 4

bekövetkeztéig. Legyen továbbá Rt = lim R kt. Ekkor az Rt függvény adja meg a siker valószínűségét az optimális stratégia esetén, és ˆRt = lim ˆR k t lim R kt = Rt. Ezt kellett bizonyítanunk. 5