نگاهی به نظریه بازی، بخش یکم

این نوشته، مقدمه‌ای بر آموزش نظریه‌ی بازی بر اساس کتاب Game Theory: A Very Short Introduction نوشته‌ی Ken Binmore هست. اما ترجمه دقیق آن نیست.

کتاب “تئوری بازی: مقدمه ای بسیار کوتاه” رو افراد متخصص نوشتن و توی بیش از ۲۵ زبان منتشر شده. این مجموعه از سال ۱۹۹۵ شروع شده و الان کلی موضوع متنوع توی تاریخ، فلسفه، دین، علم و علوم انسانی رو پوشش می‌ده یک مقدمه‌ی خیلی کوتاه برای همه‌چی! از مصر باستان و فلسفه‌ی هند بگیر تا هنر مفهومی و کیهان‌شناسی! 🚀📚

توی این کتاب، مفاهیم و ایده‌های نظریه‌ی بازی به زبون ساده و شیرینی بیان شدن، طوری که هم این علم جذاب رو یاد بگیرین و هم از مطالعه‌ی کتاب لذت ببرین! 🎲🤓

فهرست
    برای شروع تولید فهرست مطالب، یک سربرگ اضافه کنید

    تئوری بازی درباره چیه؟

    رانندگانی که می‌خوان از این لاین برن اون لاین و راه صد ساله رو یه شبه برن، در واقع دارن یه بازی رانندگی انجام میدن. یه شرکت و اتحادیه‌ای که سر افزایش حقوق کارگرها چونه می‌زنن، تو یه بازی چونه‌زنی مشغولن. وقتی کاندیداهای انتخاباتی با هزار وعده و وعید می‌خوان دل ملت رو به دست بیارن، دارن یه بازی سیاسی راه میندازن. اون مغازه‌داری هم که هر روز قیمت تخمه ژاپنی رو زیر و رو می‌کنه، یه بازی اقتصادی راه انداخته. خلاصه، هر وقت دو یا چند تا آدم دور هم جمع میشن و منافعشون درگیره، یه بازی داره اتفاق می‌افته؛ نتیجه هم گاهی برد-برد، گاهی با برد-باخت، و بعضی وقتا هم فقط اعصاب-خوردی داره :))

    آنتونی و کلئوپاترا عشق‌بازی رو تبدیل به یک بازی عاشقانه در ابعاد تاریخی کردن. بیل گیتس با بازی توی دنیای نرم‌افزار کاری کرد که حساب‌های بانکی‌اش اندازه یه کشور بشه. هیتلر و استالین یه بازی ترسناک راه انداختن که یه بخش قابل توجهی از جمعیت دنیا رو از بین برد. و خروشچف و کندی توی بحران موشکی کوبا، یه بازی مرگ و زندگی کردن که می‌تونست کار همه‌مون رو یه‌سره کنه. هر کدوم به سبک خودشون، قوانین بازی رو نوشتن و گاهی هم برنده‌شدنشون هزینه سنگینی داشت.

    اما تئوری بازی نمی‌تونه همه‌ی مشکلات دنیا رو حل کنه، چون فقط وقتی جواب می‌ده که آدما بازی‌ها رو عقلایی بازی کنن.

    بنابراین، نمی‌شه رفتار عاشق‌پیشه‌های سرگشته‌ای مثل رومئو و ژولیت، یا دیوانگانی مثل هیتلر و استالین رو پیش‌بینی کرد. با این حال، آدما همیشه هم غیرعقلایی عمل نمی‌کنن! پس مطالعه‌ی این که وقتی عقلشون رو به کار می‌گیرن چه اتفاقی می‌افته، وقت تلف کردن نیست. اکثر ما حداقل سعی می‌کنیم پولمون رو با حساب و کتاب خرج کنیم – و راستش، خیلی وقت‌ها هم بد عمل نمی‌کنیم، وگرنه که تئوری‌های اقتصادی از همون اول شکست می‌خوردن!

    حتی وقتی آدم‌ها همه چیز رو از قبل با دقت بررسی نکرده باشن، لزوماً به این معنی نیست که دارن غیرعقلانی رفتار می‌کنن. تئوری بازی تو توضیح رفتار عنکبوت‌ها و ماهی‌ها موفقیت‌های چشمگیری داشته – موجوداتی که نمی‌شه گفت اصلاً فکر می‌کنن! این جانوران بی‌فکر طوری رفتار می‌کنن که انگار منطقی هستن، چون رقبایی که ژن‌هاشون اون‌ها رو به رفتارهای غیرمنطقی سوق می‌داد، مدت‌هاست منقرض شدن. مشابه همین موضوع، شرکت‌ها هم همیشه توسط نوابغ مدیریت نمی‌شن، اما بازار دقیقاً مثل طبیعت بی‌رحمه و اونایی که «ناکارآمد» هستن رو بی‌درنگ از صحنه حذف می‌کنه.

    آیا تئوری بازی جواب می‌ده؟

    با وجود موفقیت‌های نظری، آدم‌های عمل‌گرای دنیای تجارت تا مدت‌ها تئوری بازی رو یه شاخه بی‌فایده از علوم اجتماعی می‌دونستن. اما یه شب خوابیدن و صبح که بیدار شدن، دیدن اشتباه می‌کردن!

    ماجرا از اونجایی شروع شد که دولت آمریکا تصمیم گرفت حق استفاده از فرکانس‌های رادیویی برای تلفن‌های همراه رو به حراج بذاره.

    اولش شاید یه مزایده ساده به نظر می‌اومد، اما دولت تصمیم گرفت از اصول تئوری بازی برای طراحی این مزایده استفاده کنه. نتیجه؟ یه حراجی که نه تنها شفاف بود، بلکه میلیاردها دلار به خزانه‌ی دولت سرازیر کرد – و همین شد که تاجرا و شرکت‌ها دیگه به تئوری بازی با یه چشم دیگه نگاه کردن.

    از اون به بعد، همه فهمیدن که تئوری بازی فقط یه چیز آکادمیک نیست؛ بلکه یه ابزار قدرتمنده که می‌تونه حتی پیچیده‌ترین تعاملات رو مدیریت کنه – از مزایده‌ها گرفته تا مذاکرات و رقابت‌های تجاری.

    نه فقط توی اقتصاد؛ تئوری بازی توی زیست‌شناسی تکاملی و علوم سیاسی هم عملکرد عالی داشته. حتی توی اخلاق و فلسفه هم وارد شده. کن بینمور توی یکی از کتاباش، عدالت طبیعی(Natural Justice)، کلی فیلسوف اخلاق سنتی رو عصبانی کرد، چون جرأت کرد و برای صحبت درباره اخلاق، از تئوری بازی استفاده کرد.

    هر مزایده بزرگ و پرپول باید دقیقاً متناسب با شرایطی که قراره توش برگزار بشه طراحی بشه. نمی‌شه یه طرح آماده رو برداشت و مستقیم استفاده کرد. همین اشتباه رو دولت آمریکا کرد. از طرف دیگه، نمی‌شه همه پیچ‌و‌خم‌های یه بازار جدید رو توی یه مدل ریاضی جا داد. به همین خاطر، طراحی مزایده‌ها هم علمه، هم هنر.

    برای این کار، از مدل‌های ساده‌ای استفاده می‌کنن که جنبه‌های استراتژیک اصلی مسئله رو شبیه‌سازی می‌کنه. بعد، با تحلیل این مدل‌ها و کمی خلاقیت، یه طرح مناسب برای شرایط خاص بازار طراحی می‌شه. خلاصه، این کار شبیه طراحی یه لباس سفارشی برای یه مراسم خاصه: باید دقیق و حساب‌شده باشه، اما جا برای انعطاف و ذوق هنری هم داره!

    تعارض و همکاری

    تعارض و همکاری (Conflict and Cooperation)

    شرلوک هولمز و پروفسور موریارتی شرور، یه جور بازی تطبیق سکه رو در مسیر آخرین رویاروییشون در آبشار رایشنباخ انجام دادن. توی این بازی، هولمز باید تصمیم می‌گرفت تو کدوم ایستگاه از قطار پیاده بشه، و موریارتی باید حدس می‌زد تو کدوم ایستگاه کمین کنه.

    حالا نسخه واقعی این بازی رو می‌تونید بین حسابدارها و بازرس‌های مالی ببینید. حسابدارها تصمیم می‌گیرن کی تقلب کنن، و بازرس‌ها هم باید حدس بزنن چه موقع دفترها رو بررسی کنن.

    این یه جور بازی «گربه و موش» مدرنه، که نشون می‌ده تئوری بازی فقط محدود به داستان‌های جنایی نیست؛ بلکه توی دنیای واقعی هم هر روز و هر لحظه جریان داره.

    در نسخه ساده‌شده‌ی بازی، آلیس و باب هر کدوم یه سکه نشون می‌دن.

    • آلیس برنده می‌شه اگر هر دو سکه یه طرف یکسان (مثلاً هر دو شیر یا هر دو خط) داشته باشن.
    • باب برنده می‌شه اگر دو سکه طرف‌های متفاوتی نشون بدن (یکی شیر و یکی خط).

    پس آلیس و باب هر کدوم دو استراتژی دارن: شیر و خط.

    جدولی مثل شکل زیر (شکل ۱) می‌تونه نشون بده که توی هر ترکیب از استراتژی‌ها، چه کسی برنده و چه کسی بازنده است. نتیجه‌ها همون چیزی هستن که توی تئوری بازی بهشون سود یا بازده (Payoff) می‌گیم.

    شکل 1 استراتژی تصمیم آلیس و باب در تطبیق سکه‌ها

    برای تأکید بر این که سودها لازم نیست همیشه پولی باشن، می‌شه از آیکون‌های 👍 و 👎 استفاده کرد:

    • 👍 برای کسی که برنده شده.
    • 👎 برای کسی که بازنده شده.

    این بازی نشون می‌ده که حتی یه سناریوی ساده مثل انداختن سکه می‌تونه رفتار استراتژیک رو مدل کنه، جایی که هر بازیکن سعی داره بر اساس حرکت دیگری بهترین تصمیم رو بگیره.

    شکل 2جداول سود. آلیس یک ردیف و باب یک ستون را انتخاب می کند

    شکل ۲ نشون می‌ده که چطور می‌شه همه اطلاعات شکل ۱ رو توی یه جدول سود (Payoff Table) جمع کرد. توی این جدول، سودهای هر بازیکن توی یه خونه نمایش داده می‌شه: سود آلیس اولین پارامتر زوج مرتب ، و سود باب دومین پارامتر زوج مرتبه.

    اما این همه ماجرا نیست! شکل ۲ یه بازی دیگه رو هم نشون می‌ده که اسمش «بازی رانندگی»ه – همون بازی‌ای که هر روز صبح، وقتی می‌خوایم با ماشین به محل کار بریم، همه‌مون بازی می‌کنیم.

    وقتی آلیس و باب توی اتوبان با سرعت در یک لاین به سمت هم و از دو جهت مخالف حرکت کنن، توی یک لحظه باید تصمیم بگیرن که مسیرشون رو تغییر بدن. توی این بازی، آلیس و باب دوباره هر کدوم دو استراتژی دارن: چپ و راست. اما اینجا سودها کاملاً هم‌راستا هستن، نه مثل بازی سکه‌شماری که دقیقاً متضاد بودن.

    اینجا، آلیس و باب فقط وقتی برنده می‌شن که هر دو هم‌زمان یه سمت رو انتخاب کنن – یا هر دو چپ، یا هر دو راست. اگر یکی چپ بره و اون یکی راست، نتیجه یه تصادف ناخوشایند می‌شه (👎 برای هر دو)!

    این بازی نمونه‌ای از همون چیزی هست که خبرنگارها بهش می‌گن “وضعیت برد-برد(win-win). یعنی اگر بازیکن‌ها همکاری کنن و تصمیماتشون رو همسو کنن، هر دو سود می‌برن. اما اگه هماهنگی نباشه، هم سود از دست می‌ره و هم ماشین‌ها! 🚗💥

    ورود تئوری بازی به دنیای واقعی

    اولین نتیجه مهم در تئوری بازی، قضیه مینی‌ماکس (minimax theorem) بود که توسط جان فون نویمان مطرح شد. این قضیه فقط به بازی‌هایی مثل تطبیق‌سکه‌ها مربوط می‌شه، جایی که بازیکن‌ها مثل دشمنای سرسخت و بی‌رحم مدل‌سازی می‌شن.

    هنوز هم گاهی نقدهایی از تئوری بازی می‌بینیم که فون نویمان رو به شکل یه جنگجوی سرد و بی‌احساس به تصویر می‌کشه. توی این نقدها معمولاً می‌گن که فقط یه استراتژیست نظامی دیوونه می‌تونه به فکر استفاده از تئوری بازی توی دنیای واقعی باشه، چون فقط یه دیوونه یا یه سایبورگ ممکنه اشتباه کنه و دنیا رو یه بازیِ صرفاً مبتنی بر تضاد خالص ببینه.

    فون نویمان هم، مثل هر آدم عاقلی، همکاری(cooperation) رو به تضاد(Conflict) ترجیح می‌داد. اما یه چیزی رو خوب فهمیده بود: برای رسیدن به همکاری، نباید خودمون رو گول بزنیم و وانمود کنیم که آدم‌ها هیچ‌وقت نمی‌تونن از ایجاد دردسر سود ببرن.

    دنیا پر از فرصت‌های همکاریه، ولی همیشه اون گوشه یه نفر هست که از دردسرسازی دنبال منفعتشه. و فهمیدن این واقعیت، کلید طراحی استراتژی‌های هوشمندانه‌ست 👌

    دنیا، همیشه یه بازی تمام‌عیارِ جنگ و دعوا نیست. تئوری بازی مدت‌هاست که فراتر از ایده‌های صرفاً نظامی رفته و توی اقتصاد، سیاست، زیست‌شناسی، و حتی همکاری‌های روزمره جا باز کرده. 😎

    ستوده کریمخان

    مهندس شبکه‌های کامپیوتری

    دیدگاه‌ خود را بنویسید

    به بالا بروید