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lunes, 12 de octubre de 2015

EL EQUILIBRIO DE NASH

EL EQUILIBRIO DE NASH

A cada conjunto de estrategias denominado con frecuencia combinación de estrategias, que es una por jugador, se le asocia una salida del juego, caracterizada por las ganancias expresadas en forma de números que le toca a cada uno. Entre estas salidas puede haber unas más “interesantes” que otras, por ejemplo las que “reportan más”. Sin embargo, cono regla general, la mayoría de las salidas, si no la totalidad, no son comparables entre ellas en el sentido que el paso de una a otra se traduce en un aumento de ganancias para unos y una baja para otros. No se puede pues aplicar el criterio de Pareto y, con mayor razón, no se puede decir que una de ellas es “superior” a todas las otras, según este criterio, salvo un caso muy particular.
Frente a la ausencia de una clasificación de las salidas que logre la unanimidad de los participantes, los teóricos de juegos adoptan un punto de vista mas limitado, que se puede calificar de “local” en el sentido de estudiar separadamente cada una de las salidas y las combinaciones de estrategias de las cuales ellas son el resultado; se le acuerda un estatuto privilegiado a las que son de “equilibrio”, esto es a las que los individuos, tomados uno a uno no tienen interés en desechar -es típico de una situación en la cual “nada se mueve”-. Porque el matemático John Nash estableció un importante resultado en 1950 sobre la existencia de situaciones de este tipo, se habla entonces de la existencia de equilibrios de Nash.
Así, por definición, se dice de una combinación de estrategias (una por jugador) que está en equilibrio de Nash si ningún jugador puede aumentar sus ganancias por un cambio unilateral de estrategia. Con frecuencia se identifica, por abuso del lenguaje y sin que ello tenga consecuencias, un equilibrio de Nash con la salida que le corresponde.
En la definición del equilibrio de Nash el adjetivo “unilateral” ocupa un lugar esencial, en tanto ello traduce el carácter no cooperativo de las elecciones individuales (el “cada cual para sí mismo”). Así es bastante posible que en un equilibrio de Nash la situación se puede mejorar para todos por medio de un cambio simultáneo de estrategia por parte de varios jugadores. Volveremos sobre este importante punto cuando nos referimos a la eficiencia del equilibrio de Nash.
a) Importancia y límites del equilibrio de Nash.
El equilibrio de Nash ocupa un lugar central en la teoría de juegos; constituye de alguna manera una condición mínima de racionalidad individual ya que, si una combinación de estrategias no es un equilibrio de Nash, existe al menos un jugador que puede aumentar sus ganancias cambiando de estrategia, y en consecuencia, ésta se puede considerar difícilmente como una “solución” del modelo en la medida en que el jugador interesado en cambiar descarta su elección, después de conocer la de los otros.
Ahora, el recíproco de esta proposición no es generalmente verdad: si un juego admite un equilibrio de Nash no existe una razón a priori para que éste aparezca como la “solución” evidente, que se impone a los ojos de todos los jugadores. Ello al menos por una razón: con frecuencia los juegos admiten varios equilibrios de Nash, como se constata en el ejemplo de dos que han diseñado normas diferentes de emisión para la televisión. En efecto, la pareja de estrategias:
(A adopta la norma A, B adopta la norma A) es un equilibrio de Nash del modelo en tanto A evidentemente no tiene interés de cambiar de estrategia habida cuenta la elección de B; este tampoco ya que la coexistencia de dos normas diferentes es el caso más desfavorable para las dos empresas.
Ahora, la pareja de estrategias:
(A adopta la norma B, B adopta la norma B) es de igual manera un equilibrio de Nash, como se puede verificar de manera inmediata. Ninguno de estos dos equilibrios aparece como una solución evidente porque A prefiere la primera ya que impone su norma y B la segunda, por iguala motivo. Se deduce la posibilidad de que cada uno escoja producir según su propia norma, pensando que el otro lo seguirá, con el resultado de una salida que no es de equilibrio, pues es mala para todos. Se encuentra la cuestión central para el microeconomista, la coordinación, propuesta en el marco de juegos, pero igualmente no resuelta por éste mismo marco.
b) Equilibrios de Nash ante condiciones mas restrictivas.
El problema de la multiplicidad de equilibrios de Nash, en un juego dado, es indudablemente la principal fuente de preocupación para los teóricos de los juegos, que han buscado su solución considerando, por ejemplo, que ciertas elecciones no son completamente “razonables” o “creíbles”. De tal manera, si retomamos nuestro ejemplo, pero con un orden preestablecido en los golpes (digamos, A “juega” primero y B después), entonces nos encontramos en presencia de los dos mismos equilibrios, pero ahora uno de ellos es poco “creíble”, el que A y B adopten la norma de B. En efecto, no se ve por que A tomaría tal decisión ya que tomó la delantera; es cierto que B puede esgrimir una amenaza: “pase lo que pase, produciré con mi propia norma” y que, si tal es el caso A tendría interés en producir según la norma B por ello hay un equilibrio. Pero, será que A tomará en serio la amenaza de B?
Se puede dudar porque, si A decide producir según su propia norma sería suicida por parte de B poner en ejecución su amenaza, lo que provocaría la ruina de A, pero también la suya. Sabiendo eso, A actuará de distinta manera. En consecuencia, existen un de los equilibrios de Nash que se impone como solución:
(A produce según la norma A, B según la norma A).
Se dice de tal solución, en donde el orden de los golpes estipulado con antelación juega un papel importante, que es un equilibrio perfecto; esta solución comporta elementos de los equilibrios de Nash, haciendo intervenir elementos suplementarios.
Notemos, además, que la hipótesis de información completa juega un papel esencial; A debe estar “seguro” que B actuará como se previó ya que, si existe el más mínimo riesgo de que no fuera así y que B cumple con su amenaza, entonces la decisión no es tan evidente. Por ello el interés de B de forjarse una reputación del tipo que “no cede jamás”; no obstante, hay que entrever por ello opciones sucesivas y, en consecuencia,juegos repetidos, como lo veremos mas adelante.
En el caso donde se presenten varios equilibrios con decisiones simultáneas, donde ninguna de ellas sea superior a la otra según el criterio de Pareto, ciertos teóricos de los juegos han propuesto la siguiente solución: los participantes se ponen de acuerdo para la selección a la suerte de uno de los equilibrios, lo cual se evita la indeterminación y se elude también la realización de salidas “peores”, como aquella de cada uno producir según su propia norma.
Esta solución, que es todavía un equilibrio de Nash, se denomina un equilibrio correlacionado. Notemos que esta solución supone una cierta forma de colaboración, que es el acuerdo previo sobre el principio de tirar a la suerte los equilibrios y sobre el procedimiento de azar empleado hay que darle la misma probabilidad a todos los equilibrios o hay que atribuirles probabilidades diferentes?.
A pesar de existir un cierto acuerdo sobre el procedimiento a emplear, de todas maneras se está en presencia de una solución no cooperativa, en el sentido en que nadie tiene interés en apartarse unilateralmente, porque la salida retenida es un equilibrio de Nash.
c) Equilibrio de Nash y optimalidad.
Otro de los límites esenciales del equilibrio de Nash en tanto “solución” de un juego, reside en el hecho que tal equilibrio es con frecuencia subóptimo, en el sentido de Pareto. Ya hemos constatado con el equilibrio de Cournot -denominado de Cournot-Nashpor los microeconomistas-, donde la filosofía del “cada uno para sí mismo” conduce a una salida en la cual los beneficios son menores que si hubiera acuerdo entre los duopolistas. Sin embargo, tal acuerdo no es de equilibrio en la medida en que cada cual tiene interés de no respetarlo si el otro lo respeta. Este tipo de situación es muy corriente: pensemos en el agricultor que enfrenta cuotas de producción que le son impuestas a él y a todos los agricultores con el fin de evitar el desplome de precios y que, además, busca sobrepasarlas para beneficiarse de los precios favorables originados en la existencia misma de estas cuotas; pensemos también en los bienes colectivos infraestructuras, ambiente y condiciones de vida que todo el mundo desea aprovechar, pero escapando a su financiación, en el caso de existir una cotización voluntaria. Es el mismo caso de las barreras proteccionistas con las cuales cada país desea rodearse, pero buscando exportar el máximo. Existen tantos ejemplos de este tipo, que se podría decir que ocultarían la mayoría de las relaciones sociales si estas se redujeran a la filosofía de “cada uno para sí mismo”.
Se ha tomado la costumbre por parte de los teóricos de juegos, lo mismo que por parte de sociólogos, economistas etc. de ilustrar este tipo de situación empleando una “pequeña historia” propuesta por A.W. Tucker y que llamó el dilema del prisionero que se puede resumir de la siguiente manera.
Dos individuos sospechosos de haber cometido un robo son detenidos por al policía que los lleva ante el juez, el cual los interroga separadamente. Cada uno puede callar o denunciar a su cómplice; los dos se encuentran ante las Siguientes posibilidades:
  • ·Callar y salir libre si el otro hace lo mismo;
  • ·Callar y ser condenado si el otro escoge denunciarlo;
  • ·Denunciar al otro y salir libre, ganándose una recompensa si el otro se calla;
  • ·Denunciar al otro y quedarse en prisión por un tiempo si el otro decide de la misma manera la delación.
Se constata fácilmente que el único equilibrio de Nash consiste en una denuncia mutua, lo que evidentemente es subóptimo ya que los dos sufren una condena, en tanto que si se hubieran callado habrían sido liberados. No obstante este equilibrio es “robusto” en el sentido en que la estrategia de acusar al otro es dominante cualquiera que sea la elección del otro, la denuncia le procura una ganancia superior.
Notemos que acá hay un dilema porque cada cual toma su decisión sólo considerando sus propios intereses y sabiendo que el otro actúa de la misma manera. Incluso, aceptando que los dos individuos se puedan comunicar previamente, no cambia nada la cosa, ya que al momento de escoger la estrategia dominante, “denunciar al otro” se impone. El problema no está pues en la posibilidad de comunicarse o no antes de tomar una decisión, sino más bien en la existencia de acuerdos obligatorios cuyo incumplimiento implica sanciones y de instituciones que velen por su aplicación, las cuales son difíciles de introducir en el ejemplo que nos ocupa.
El dilema del prisionero, o más exactamente las situaciones que representa, crean un problema fundamental al microeconomista, porque queda claro el hecho de las decisiones racionales por parte de individuos puede conducir a una “solución” -equilibrio- poco satisfactoria, es decir, subóptima por tanto “colectivamente irracional”. De ahí las numerosas tentativas de los teóricos de los juegos para salir de este “dilema”, pero siempre preservando el principio según el cual cada cual sólo busca su propio beneficio, es decir, maximizar sus ganancias. Entre estas tentativas, el recurso a los juegos repetidos, ocupa un lugar importante.

John Nash, una mente maravillosa y problemática

Publicado: 24.05.2015 19:05 |Actualizado: 24.05.2015 19:05

John Nash, una mente maravillosa y problemática

"Este hombre es un genio", decía una de las cartas escritas por un profesor en apoyo de su entrada en el programa de doctorado en Princeton. Pasará a la historia como uno de los matemáticos más brillantes del siglo XX y el atormentado inspirador de la película "Una mente maravillosa".

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Imagen de archivo del matemático estadounidense John Nash durante una rueda de prensa en Madrid en febrero de 2008. EFE/EPA/EMILIO NARANJO

NUEVA YORK.- Una mente privilegiada, pero golpeada durante años por la esquizofrenia. John Nash pasará a la historia como uno de los matemáticos más brillantes del siglo XX, pero para el gran público será siempre el atormentado inspirador de la película "Una mente maravillosa". Nash falleció este sábado a los 86 años en un accidente de taxi en el que también perdió la vida su mujer Alicia de 82, que le acompañó durante gran parte de su complicada vida.

Premio Nobel de Economía en 1994 por su "Teoría de los Juegos" y responsable de varios progresos fundamentales en la aplicación de herramientas matemáticas a otros ámbitos, Nash está considerado como uno de los grandes cerebros matemáticos de las últimas décadas. Su tesis doctoral, en 1951, incluyó ya buena parte de sus aportaciones, entre ellas el llamado "equilibrio de Nash".

Una de las cartas escritas por un profesor en apoyo de su entrada en el programa de doctorado en Princeton decía únicamente: "Este hombre es un genio", según recuerda hoyThe New York Times.

Pero más allá de ese genio matemático, Nash es conocido sobre todo por una vida marcada por las enfermedades mentales y que el director Ron Howard llevó a la gran pantalla en 2001 bajo el título de Una mente maravillosa. La cinta, con Russell Crowe en el papel de Nash, fue uno de los grandes éxitos del año y se llevó cuatro Oscar, entre ellos el de mejor película.

Hijo de un ingeniero eléctrico y una maestra, Nash nació en 1928 en Bluefild, en Virgina Occidental (EE.UU.) y rápidamente se distinguió por su capacidad intelectual, obteniendo becas para estudiar en el Carnegie Institute of Technology de Pittsburgh y luego en Princeton.

Allí, publicó con sólo 21 años su conocida tesis, que disparó su fama entre la comunidad académica, y le llevó al prestigioso Massachusetts Institute of Technology (MIT) y a la compañía de tecnología militar RAND.

En paralelo, las turbulencias comenzaban en su vida personal, con un breve romance del que nació un hijo en 1953 y, según una biografía, con varias relaciones homosexuales y un arresto por exposición indecente. En 1957, Nash se casó con Alicia Lardé, una investigadora de origen salvadoreño, y al poco tiempo sus problemas mentales comenzaron a empeorar.

En 1963 se divorció de su mujer que, sin embargo, siempre se mantuvo a su lado y que 1970 se lo llevó a vivir a su casa, donde poco a poco comenzó a superar la enfermedad
Diagnosticado con esquizofrenia en 1959, el matemático pasó largas temporadas hospitalizado,fue tratado con terapia de descargas eléctricas, huyó por un tiempo a Europa y perdió años pululando por los pasillos de Princeton en medio de la paranoia y teorías de conspiración en su contra.

En 1963 se divorció de su mujer que, sin embargo, siempre se mantuvo a su lado y que 1970 se lo llevó a vivir a su casa, donde poco a poco comenzó a superar la enfermedad. Nash consiguió volver a dar clases y en 1994 recibió el Nobel de Economía por los descubrimientos que había hecho décadas antes.

Un año después, Sylvia Nasar publicó un perfil sobre el matemático en The New York Times, que luego amplió en el libro "A Beautiful Mind" en 1998 y que inspiraría la película.

La cinta, que contó con el visto bueno de Nash, "tiene bastante que ver con la vida y con lo que ocurrido" al matemático, según dijo en una entrevista en 2007 su esposa, con la que volvió a casarse en 2001.

Sin embargo, la notoriedad de la película también alimentó las acusaciones contra Nash, que se vio obligado a negar en una entrevista ser antisemita y que atribuyó algunas de las"extrañas ideas" que tuvo durante su vida a la enfermedad.

En los últimos años, el matrimonio dedicó buena parte de su tiempo a llamar la atención sobre las enfermedades mentales, de las que también fue víctima su hijo, John, que además siguió la carrera de su padre como matemático.

'Beautiful Mind' matemático John Nash, esposa murió en accidente de coche

(CNN) John Forbes Nash Jr., el matemático de la Universidad de Princeton, cuya vida inspiró la película "Una mente maravillosa", y su esposa murieron en un accidente automovilístico sábado, según la Policía Estatal de New Jersey.
Nash, de 86 años, y Alicia Nash, de 82 años, viajaban en un taxi cerca de Monroe Township cuando se produjo el incidente, el sargento de la Policía Estatal. Dijo primero Clase Gregory Williams.
Viajaban hacia el sur en el carril izquierdo cuando el taxi se salió de control al intentar adelantar a otro coche, dijo Williams.
El coche se estrelló en el carril de guardia, y fueron expulsado del vehículo. Ellos fueron declarados muertos en el lugar, dijo Williams
John Nash y Esposa Alicia Nash en 2012.
El taxista, Tarek Girgis, fue trasladado al Hospital Universitario Robert Wood Johnson, con lesiones que no se consideran en peligro la vida. Un pasajero en el otro coche fue trasladado al hospital de quejarse de dolor en el cuello.
    No se han presentado cargos en el accidente, que todavía está bajo investigación, dijo Williams.

    Una mujer 'esencial para su supervivencia "

    Nash, considerado por muchos como uno de los más grandes matemáticos del siglo 20, era conocido por su trabajo en la teoría de juegos, y su lucha personal con la esquizofrenia paranoide. Alicia Nash, un comandante de la física del MIT de una familia salvadoreña aristocrática, se ha acreditado con salvar su vida después de la esquizofrenia descarriló su carrera en la década de 1960, dejarlo en su casa y cuidar de él, incluso después de que se divorciaron en 1963.
    Como biógrafo de la pareja, Sylvia Nasar, escribió en el libro de 1998 "Una mente maravillosa", "Fue el genio de Nash ... para elegir una mujer que resultaría tan esencial para su supervivencia."
    Ese capítulo de su relación no hizo en la versión de Hollywood de sus vidas, la película de 2001 ganadora del Oscar "Una mente maravillosa", protagonizada por Russell Crowe y Jennifer Connelly. La película, que se ha llamado "un pedazo de revisionismo histórico", también dejó fuera a su hijo de una relación anterior y pasado por alto su reputación de ser difícil de trabajar.Pero atrajo elogios por su descripción de la enfermedad mental, mientras que llamar la atención sobre los logros de Nash, que le valió el Premio Nobel de 1994 en Economía.
    Nash llamó a la película una interpretación "artística", basada en su vida de la forma en la enfermedad mental podría evolucionar - uno que no "describe con precisión" la naturaleza de sus delirios o tratamiento. A diferencia de el personaje de Crowe, que viene a depender de medicamentos para el tratamiento, dijo Nash en una entrevista de 1994 que había pasado décadas desde que había tomado la medicación.
    Habló de la enfermedad mental con la frecuencia que tiene "una evolución desfavorable con la historia en el sentido de que la gente en realidad nunca se recuperaron a lo que usted puede llamar mentalmente también. Se convierten en lo que se llaman los consumidores de las organizaciones de salud mental. Ellos siempre están tomando algún tipo de píldora ".
    Noticias de las muertes de la pareja llamó tributos de la academia y de Hollywood.
    "Estamos impresionados y entristecidos por la noticia de la prematura muerte de John Nash y su esposa y gran campeón, Alicia. Ambos eran miembros muy especiales de la comunidad de la Universidad de Princeton," dijo el presidente de Princeton Universidad Christopher L. Eisgruber.
    "Notables logros de Juan inspiraron a generaciones de matemáticos, economistas y científicos que fueron influenciados por su brillante, el trabajo pionero en la teoría de juegos, y la historia de su vida con Alicia trasladaron a millones de lectores y espectadores que se maravillaron por su coraje frente a enormes desafíos , "añadió Eisgruber.
    "RIP #NobelPrize brillante ganadora John Nash & y su notable esposa Alicia. Fue un honor contar parte de su #ABeautifulMind historia", el director Ron Howard tuiteó.
    Crowe expresó sus condolencias a la familia en Twitter, llamando a la par de una "asociación increíble" con "hermosas mentes" y "bellos corazones."

    "Este hombre es un genio"

    Nash nació en 1928, en Bluefield, Virginia Occidental, una antigua ciudad del carbón en los Montes Apalaches. El hijo de un ingeniero y un profesor de latín, comenzó a mostrar signos de talento matemático en la escuela primaria. Él era uno de los 10 ganadores del Premio George Westinghouse, que le consiguió una beca completa para el Carnegie Institute of Technology, donde por primera vez se ganó el genio etiqueta, según Nasar, su biógrafo.
    Él tan impresionado un profesor que su carta de recomendación para Princeton tenía una sola línea: "Este hombre es un genio."
    Nash recibió su doctorado de Princeton en 1950 basado en una disertación sobre los campos de las matemáticas y la economía.
    En 1951, se unió a la facultad del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge, donde conoció a su futura esposa, Alicia Larde, un estudiante en su clase de cálculo avanzado.La hija de un médico, la familia extendida de Larde "codeaba con la intelectualidad de El Salvador" antes de llegar a los Estados Unidos en 1944. Una de las 16 mujeres a entrar en la clase del MIT de 1955, un compañero de clase describe ella como "una princesa salvadoreño con un sentido de nobleza obliga ".
    1994: John Nash habla Sobre el futuro de la humanidad
    1994: John Nash habla sobre el futuro de la humanidad 01:08
    Se convirtieron en una pareja después de pasar tiempo juntos en la biblioteca de música de la universidad, donde Larde trabajó.
    "Era muy, muy guapo, muy inteligente," Alicia Nash dijo Nasar. "Fue un poco de una cosa culto al héroe."
    Nash comenzó a experimentar lo que él llamó "los trastornos mentales" en los primeros meses de 1959, cuando Alicia Nash estaba embarazada, él escribió en su biografía Nobel. En consecuencia, dimitió de su cargo como miembro de la facultad del MIT y pasó 50 días en observación en el Hospital McLean en Massachusetts.
    Pasó los próximos años dentro y fuera de los hospitales, "siempre de forma involuntaria y siempre intentar un argumento legal para su liberación", dijo - a pesar de los esfuerzos de Alicia Nash que le guardasen hospitalizados. Durante los períodos de claridad mental, en la que fue capaz de renunciar a sus "hipótesis delirantes", regresó a la investigación que construyó su reputación como uno de los matemáticos estadounidenses más influyentes de su tiempo.
    Además del Nobel, Nash recibió el Premio Teoría John Von Neumann en 1978 y el Premio Steele de la Sociedad Matemática Americana para una contribución fundamental a la Investigación (1999). Apenas la semana pasada, estaba en Noruega para aceptar el Premio Abel 2015 para contribuciones matemáticas con su colega de toda la vida de Louis Nirenberg.
    Nirenberg calificó la muerte de Nash una "pérdida terrible", sobre todo teniendo en cuenta "la semana maravilloso" que acababan de compartir.
    "Fue realmente un gran matemático, matemático más notable," dijo Nirenberg. "Él hizo contribuciones profundas con todos los periódicos, escribió."
    "Su esposa también fue una persona maravillosa. Ella se ocupó de él después de todos estos años. Ella fue muy especial."
    La pareja permaneció unida a pesar de todo, casarse por segunda vez en el año 2001.
    "Pensamos que sería una buena idea", dijo Alicia Nash en un documental de PBS. "Después de todo, hemos estado juntos la mayor parte de nuestras vidas."

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