Licence MASS 2ème année  -  Option Théorie des jeux  -  2009-10


Calendrier
10 séances de cours-TD le vendredi de 08h00 à 10h00 en salle M 3.5.
Première séance vendredi 18 septembre 2009.
Le cours-td du vendredi 25 septembre est reporté au lundi 28 septembre de 13h à 15h. Rendez-vous devant la salle 1-5 du bâtiment M.
Contrôle vendredi 16 octobre après la première heure de cours.
Contrôle (2H) vendredi 27 novembre.
TD avant seconde session mardi 12 janvier 14h-16h en salle M 0.3.
Examen de seconde session vendredi 22 janvier 13h-15h (Cf affichage officiel).

Présentation. 

Progression du cours :
1. Introduction aux jeux à deux joueurs par des exemples. Forme extensive (arbre de décision), exemple avec le jeu d'échec (l'information n'est pas complète à cause de la complexité du jeu). Forme normale : matrice de paiement ; notion d'équilibre de Nash, de stratégie prudente. Importance d'être imprévisible lorsqu'il n'y a pas d'équilibre.
2. Formalisation : (X,Y,g_1:XxY -> R,g_2:XxY->R). Gain garanti optimal (ou minoration optimale du gain) du joueur 1, stratégie prudente, stratégie dominée, stratégie regrétée. Jeux à somme nulle : gain du joueur 1 = perte du joueur 2 ; garantie optimale sur la perte (ou majoration optimale de la perte) du joueur 2. Qq exercices. Comparaison gain garanti optimal du joueur 1, gain du joueur 1 en un couple de stratégies prudentes, majoration optimale sur la perte du joueur 2.
3. Condition d'existence d'un équilibre pour un jeu à deux joueurs à somme nulle ( : existence d'une valeur du jeu). Elimination successive des stratégies dominées au sens large pour la détermination de la valeur et de l'existence d'un équilibre. Exercices.
4. Un résultat de convexité pour l'existence d'un équilibre (théorème de Sion). TD feuille 1 ex 6, 5, 7
5. int1 08-09 ex3. Interrogation 1h.
6. TD f2 ex2 avec la correction g(x,y)=2xy-x-y+2 ; équilibres du jeu (utilisation du théorème de Sion, optimisation d'une fonction affine sur un segment). Cours : extension mixte d'un jeu matriciel : stratégies mixtes, gain moyen. Tirage aléatoire des stratégies pures.
7. Cours : L'ensemble des stratégies mixtes d'un joueur est l'enveloppe convexe de l'ensemble des stratégies pures, le gain moyen est une fonction affine de chacune des variables. Calcul du gain moyen garanti optimal, exemple avec l'ex. 6 de la feuille 2 (Comparer avec la 1ère méthode page 4 ainsi que la 1ère méthode page 7 des notes de cours 3, avec des notations différentes).
8. Commentaire sur l'interrogation du 16 oct : gain(J1)= - perte(J1)=perte(J2)= - gain(J2), stratégies dominées, stratégies prudentes pour J1 et J2, l'anticipation par J2 du choix par J1 d'une stratégie prudente est elle prudente ?, équilibre. Résumé de cours pour le calcul de \overline{G} pour l'ex6 de la feuille 2.
9. TD f2 ex 6 (plusieurs méthodes) ; observation graphique de ce que la stratégie 3 de J1 est strictement dominée dans l'extension mixte du jeu.
10. Cours : lien entre la recherche du gain moyen garanti optimal et la programmation linéaire. TD : f2 ex 5,7,8 (solution graphique).

Séances avant la seconde session (12 et 13 janvier 2010) :
1. Réponse aux questions sur le corrigé de l'examen et sur les notes de cours.
2. Colles au tableau : ex 1, 2, 3 de l'examen ; ex 6 de la feuille de TD no 2. Voir "deux autres solutions de l'exercice 6 de la feuille de TD 2".

Documents de cours :

Feuille de TD 1 (2 oct. 09).
Notes de cours 2 (jeux à deux joueurs à somme nulle).
Interrogation du 16 octobre et un corrigé.
Feuille de TD 2 (23 oct. 09). Un corrigé des exercices 5 à 9.
Notes de cours 3 (extension mixte d'un jeu matriciel).
Interrogation du 27 novembre et un corrigé.
Deux autres solutions de l'ex. 6 de la feuille de TD 2 (14 jan 10).

Contrôle des connaissances :

Une interrogation d'une heure + une interrogation de deux heures.
Première interrogation : 16 octobre.
Seconde interrogation : 27 novembre.
Notes de 1ère session avant délibération du jury (triées par n° d'étudiant)

Archives 2008-09.

Lectures :
La page de l'option "Jeux et décisions" en 2007-08.
[1] H. Moulin, Fondation de la théorie des jeux, Herman 1979,  disponible à la BU sciences.
[2] H.W. Kuhn, Lectures on the theory of games, Annals of Math. Studies 37 (2003).

Pour aller plus loin : (jeux à somme non nulle, plus que deux joueurs, jeux répétés, information incomplète, etc.) :
[3] M. Yildizoglu, Introduction à la théorie des jeux, Dunod 2003, disponible à la BU droit-eco-gestion.
[4] G. Giraud, La théorie des jeux, Champs Université, Flamarion 2000.

F.X. Dehon, Laboratoire J.A. Dieudonné, 25 août 2008