From e08625851b92bd05993adb53ea8f19968183c9dc Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: "David A. Madore" Date: Mon, 23 Jun 2025 22:44:05 +0200 Subject: Add an English translation. --- controle-20250626.tex | 291 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++--- 1 file changed, 276 insertions(+), 15 deletions(-) diff --git a/controle-20250626.tex b/controle-20250626.tex index 6786bed..9406b12 100644 --- a/controle-20250626.tex +++ b/controle-20250626.tex @@ -92,6 +92,8 @@ Les exercices sont totalement indépendants. Ils pourront être traités dans un ordre quelconque, mais on demande de faire apparaître de façon très visible dans les copies où commence chaque exercice. +Une traduction anglaise indicative suit l'énoncé en français. + \medbreak L'usage de tous les documents (notes de cours manuscrites ou @@ -101,7 +103,7 @@ L'usage des appareils électroniques est interdit. \medbreak -Durée : 2h +% Durée : 2h \ifcorrige Ce corrigé comporte \textcolor{red}{XXX} pages (page de garde incluse). @@ -123,7 +125,7 @@ Git: \input{vcline.tex} % % -\exercise +\exercise\label{normal-form-games-exercise} \textbf{(1)} On considère le jeu en forme normale symétrique à somme nulle défini par la matrice de gains suivante : @@ -288,14 +290,14 @@ meilleur possible ici. % % -\exercise +\exercise\label{modified-nim-exercise} On considère dans cet exercice le jeu suivant : Alice et Bob ont devant eux des piles de jetons, qui représentent l'état du jeu (= la position). Chaque pile contient un certain nombre fini (entier naturel) de jetons. Les piles sont numérotées par des -entiers naturelles, mais il n'y en a qu'un nombre fini qui soient +entiers naturels, mais il n'y en a qu'un nombre fini qui soient non-vides (i.e., qui aient $>0$ jetons). Pour représenter la position mathématiquement, on utilisera la liste $(n_0, n_1, n_2, \ldots, n_k)$ où $n_i$ est le nombre de jetons de la pile numérotée $i$, et où ceci @@ -537,7 +539,7 @@ démonstration. % % -\exercise +\exercise\label{indeterminacy-exercise} On se propose dans cet exercice de montrer qu'il existe une partie $A \subseteq \{0,1\}^{\mathbb{N}}$ tel que le jeu de Gale-Stewart $G(A) @@ -697,16 +699,16 @@ $(\tau_\xi)_{\xi<\mathfrak{c}}$ des stratégies de Bob. On les définira après la question (9), mais on n'a pas besoin d'en savoir plus pour l'instant. -\textbf{(7)} En supposant préalablement définis des éléments -$(a_\xi)_{\xi<\alpha}$ et $(b_\xi)_{\xi<\alpha}$ de -$\{0,1\}^{\mathbb{N}}$, où $\alpha < \mathfrak{c}$, déduire en une -ligne des questions précédentes qu'il existe $b'$ qui soit de la forme -$\sigma_\alpha \ast y$ (pour un certain $y \in \{0,1\}^{\mathbb{N}}$), -mais différent de tous les $a_\xi$ pour $\xi<\alpha$. Expliquer aussi -pourquoi il existe $a'$ qui soit de la forme $z \ast \tau_\alpha$ -(pour un certain $z \in \{0,1\}^{\mathbb{N}}$), mais différent de tous -les $b_\xi$ pour $\xi<\alpha$ et également différent du $b'$ qu'on -vient de trouver. +\textbf{(7)} En supposant donnés des éléments $(a_\xi)_{\xi<\alpha}$ +et $(b_\xi)_{\xi<\alpha}$ de $\{0,1\}^{\mathbb{N}}$, où $\alpha < +\mathfrak{c}$, déduire en une ligne des questions précédentes qu'il +existe $b'$ qui soit de la forme $\sigma_\alpha \ast y$ (pour un +certain $y \in \{0,1\}^{\mathbb{N}}$), mais différent de tous les +$a_\xi$ pour $\xi<\alpha$. Expliquer aussi pourquoi il existe $a'$ +qui soit de la forme $z \ast \tau_\alpha$ (pour un certain $z \in +\{0,1\}^{\mathbb{N}}$), mais différent de tous les $b_\xi$ +pour $\xi<\alpha$ et également différent du $b'$ qu'on vient de +trouver. \begin{corrige} On pose $b' = \sigma_\alpha \ast y$, où l'existence de $y$ a été @@ -814,6 +816,265 @@ plus généralemnt boréliennes de $\{0,1\}^{\mathbb{N}}$. Ici on doit conclure que la partie $A$ n'est pas borélienne. \end{corrige} +% +% +% + +\begin{otherlanguage}{english} + +\vskip1in\penalty-1000 + +\centerline{\hbox to2truein{\hrulefill}} +\centerline{\textbf{English translation}} + +\footnotesize + +(This translation is provided to help understand the French version, +but the French remains the only official text and should be referred +to in case of ambiguity or doubt, as this translation has not been +checked carefully.) + +\medbreak + +\textbf{Exercise \ref{normal-form-games-exercise}.} + +\textbf{(1)} Consider the zero-sum symmetric normal form game defined +by the following payoff matrix: +\begin{center} +\begin{tabular}{r|ccc} +$\downarrow$Alice, Bob$\rightarrow$&Rock&Paper&Scissors\\\hline +Rock&$0$&$-1$&$+1$\\ +Paper&$+1$&$0$&$-1$\\ +Scissors&$-1$&$+1$&$0$\\ +\end{tabular} +\end{center} +(Only Alice's payoff has been entered in each cell because the two +players' payoffs are opposite.) + +What are all the Nash equilibria of this game? + +\textbf{(2)} We now want to add a new option “Foobar” to the above +game, that is, we consider the game in normal form (still symmetric +and zero-sum) defined by the payoff matrix: +\begin{center} +\begin{tabular}{r|cccc} +$\downarrow$Alice, Bob$\rightarrow$&Rock&Paper&Scissors&Foobar\\\hline +Rock&$0$&$-1$&$+1$&$-x$\\ +Paper&$+1$&$0$&$-1$&$-y$\\ +Scissors&$-1$&$+1$&$0$&$-z$\\ +Foobar&$x$&$y$&$z$&$0$\\ +\end{tabular} +\end{center} +(The following three sub-questions are independent.) + +\textbf{\hphantom{(2)} (a)} Under what (necessary and sufficient) +condition on $x,y,z$ are the Nash equilibria found in (1) still Nash +equilibria for this new game?\quad\textbf{(b)} Under what (necessary +and sufficient) condition on $x,y,z$ is there a Nash equilibrium where +both players play the Foobar option (with +certainty)?\quad\textbf{(c)} Under what (necessary and sufficient) +condition on $x,y,z$ is there a Nash equilibrium where both players +play $\frac{1}{2}\text{Rock} + \frac{1}{2}\text{Foobar}$ (i.e., Rock +or Foobar each with probability $\frac{1}{2}$)? + +\textbf{(3)} We change the game: we now use the payoff matrix written +in (1), but this time the payoffs of the two players will be equal +instead of opposite (so it is no longer a zero-sum game! the players +are allies and no longer adversaries). The table gives the value of +the common payoff for both players. + +\textbf{\hphantom{(3)} (a)} Show that the Nash equilibria found in (1) +are still Nash equilibria of this new game. \quad\textbf{(b)} Give at +least one Nash equilibrium different from these. Comment briefly on +the possible difference in payoff between the Nash equilibria found in +(a) and (b). + +\medbreak + +\textbf{Exercise \ref{modified-nim-exercise}.} + +In this exercise, we consider the following game: + +Alice and Bob have piles of tokens in front of them, which represent +the state of the game (= the position). Each pile contains a finite +number (natural numbers) of tokens. The piles are numbered by natural +numbers, but only a finite number are non-empty (i.e., have $>0$ +tokens). To represent the position mathematically, we will use the +list $(n_0, n_1, n_2, \ldots, n_k)$ where $n_i$ is the number of +tokens in pile numbered i, and this implicitly means that all piles +$\geq k$ are empty. A player's move consists of removing exactly one +token from a given pile $i$ of their choice, and adding as many tokens +as they wish (including zero) to each of the piles $j