重要里程碑:圣大数学家为博弈论研究做出重大贡献
圣彼得堡国立大学的科学家们通过研发多种方法、理论、策略和解决方案,为研究数学最具应用性的数学分支之一——博弈论做出了重大贡献。
如文章作者所指出,圣彼得堡大学最先触及这一课题的是伟大的数学家伦纳德·欧拉(Леонард Эйлер)。他是变分微积分的创始人之一,变分微积分是数学的一个分支,奠定了最优化理论的基础,而最优化理论是研究函数的数学博弈论的主要工具。圣大数学家们指出,这篇论文为数学博弈论的发展奠定了不可或缺的最优化理论基础。
为庆祝圣大300周年校庆,《International Game Theory Review》杂志刊发文章介绍了我校博弈论研究发展史
然而对博弈论的正式研究始于20世纪50年代。苏联的第一篇相关科学论文发表在《列宁格勒国立大学学报》上,作者尼古拉·尼古拉耶维奇·沃罗比耶夫(Николай Николаевич Воробьев)是列宁格勒国立大学的毕业生,论文题目为《受控过程与博弈论》。
“沃罗比耶夫还组织了一系列与博弈论相关的科学研讨会,在很长一段时间里,列宁格勒大学是全国唯一一个发展应用数学这一方向的中心。教师、学生和科学家们在研讨会上发言,讨论博弈论中出现的具体问题,并为专题会议做准备。参加研讨会的有当时著名的数学家和许多国家的代表:格鲁吉亚、亚美尼亚、立陶宛、民主德国、中国、朝鲜和其他国家”,圣大科学家在文章中提道。
必须提及的是我校数学与力学系教师在解决博弈论的主要问题之一,即最优性原理的构建方面所做的突破性工作。奥利嘉·尼古拉耶夫娜·邦达列娃(Ольга Николаевна Бондарева)和她的学生塔蒂亚娜·叶夫根尼耶夫娜·库拉科夫斯卡娅(Татьяна Евгеньевна Кулаковская)、纳塔利娅·伊万诺夫娜·纳乌莫娃(Наталья Ивановна Наумова)等人在这项研究中做出了巨大贡献。
还应该提到所谓的微分博弈或动态博弈,它们是随时间发展的冲突数学模型。现任圣彼得堡国立大学教授的列昂·阿加内索维奇·彼得罗相(Леон Аганесович Петросян)当时是列宁格勒国立大学数学和力学系的研究生,他的副博士论文是苏联第一篇关于这一主题的博论文。
俄罗斯各个一流学派的科学家们仍在积极从事微分博弈的研究,这说明了这一方向的现实意义。
在存在不确定性的最优控制问题上,列宁格勒大学的数学家为博弈论研究做出了巨大贡献。他们在“生命线”追逐博弈、半平面追逐博弈、多追一逃博弈以及一追多逃的非零和博弈中找到了明确的分析解。
对合作博弈的研究也很重要,我校研究人员提出了一种复杂的理论来确保系统稳定性。该理论包括典型问题的严格表述、正则化条件、构建所需控制的方法,以及所提解决方案的正确性和可实现性问题。
后来,圣彼得堡大学提出了不完全信息动态博弈的方法和策略。例如,对于搜索类型的博弈,圣彼得堡大学的数学家们提出了几种方法,这些方法后来构成了许多应用研究的基础,它们涉及开发搜索和跟踪移动物体的新博弈论方法。
圣彼得堡大学的科学家与俄罗斯科学院卡累利阿科学中心(彼得罗扎沃茨克)的专家一起,研究了动物行为生态学问题中出现的多种动态进化博弈。
2019年,由圣彼得堡国立大学和俄罗斯科学院斯捷克洛夫数学研究所圣彼得堡分所联合成立了世界级国际数学中心圣彼得堡列昂哈德·欧拉国际数学研究所。欧拉数学研究所的重点是基础数学研究及其与不同行业领域应用研究的互动,这些领域目前还没有标准的研究方法。
如今,圣大的博弈论研究工作仍在继续。2000年,博弈论中心成立,由圣大教授列昂·彼得罗相和香港大学教授,圣大名誉教授杨大卫领导。他们共同开发和构建了冲突系统中的最佳行为原则,这些原则保证了冲突系统的长期可持续发展,从应用的角度来看,这一点尤为重要。科学家们分析并推导出了一类单独的动态博弈策略——具有稳定策略的动态博弈。此外,圣彼得堡国立大学数学博弈论和统计决策教研室至今仍在主办该应用数学领域的全俄及国际大议、研讨会,我校科学家们也不断展示杰出的成果。
圣彼得堡国立大学的教职员工、毕业生和学生在权威期刊上发表了1500多篇数学博弈论相关的文章。圣大的教师和毕业生曾两次当选国际动态博弈学会主席。莱昂·彼得罗相教授因其在微分博弈论发展方面的杰出贡献,被授予动态博弈领域的世界最高奖项——艾萨克斯奖。