ترجمه فارسی عنوان مقاله
اقتصاد فیزیک: تئوری بازی و تئوری اطلاعات برای مکانیک کوانتومی
عنوان انگلیسی
Econophysics: from Game Theory and Information Theory to Quantum Mechanics
کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
---|---|---|
7125 | 2005 | 39 صفحه PDF |
منبع
Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, Volume 348, 15 March 2005, Pages 505–543
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلمات کلیدی
1.مقدمه
2. عناصر نظریه بازی کوانتومی
3. تئوری اطلاعات به سوی مکانیک کوانتومی
3.1 اعضای تئوری اطلاعات
شکل 1. رفتار یک سیستم دو حالته که در (14) شرح داده شده است.
3.2. اندازه گیری اندازه های فیزیکی
3.3. تئوری اطلاعات و روابط عدم قطعیت
شکل 2. ارزیابی ثابت پوانکاره
شکل 3. جهان و منطقه R که در آن اندازه های فیزیکی را انجام می دهیم.
3.4. مکانیک کوانتومی
شکل 4. طیف پراکندگی مینیمم عدم قطعیت لیزر
3.4.1. تبدیل های خودبه خودی
3.4.2. معادله شرودینگر
3.4.3. مکانیک کوانتومی استنتاج می کند
شکل 5. تابع توزیع و احتمال تجمعی عملکرد
شکل 6. مشارکت ذرات مجازی دیراک در فرآیند تولید جرم
4. نتیجه گیری
کلمات کلیدی
1.مقدمه
2. عناصر نظریه بازی کوانتومی
3. تئوری اطلاعات به سوی مکانیک کوانتومی
3.1 اعضای تئوری اطلاعات
شکل 1. رفتار یک سیستم دو حالته که در (14) شرح داده شده است.
3.2. اندازه گیری اندازه های فیزیکی
3.3. تئوری اطلاعات و روابط عدم قطعیت
شکل 2. ارزیابی ثابت پوانکاره
شکل 3. جهان و منطقه R که در آن اندازه های فیزیکی را انجام می دهیم.
3.4. مکانیک کوانتومی
شکل 4. طیف پراکندگی مینیمم عدم قطعیت لیزر
3.4.1. تبدیل های خودبه خودی
3.4.2. معادله شرودینگر
3.4.3. مکانیک کوانتومی استنتاج می کند
شکل 5. تابع توزیع و احتمال تجمعی عملکرد
شکل 6. مشارکت ذرات مجازی دیراک در فرآیند تولید جرم
4. نتیجه گیری
ترجمه کلمات کلیدی
- عقلانیت - قوانین مطلوب - قوانین مکانیک کوانتومی - انرژی - اطلاعات
کلمات کلیدی انگلیسی
ترجمه چکیده
عقلانیت، در بین رفتارهای انسانی، قوانین فیزیکی جهان و سیستم های منظم و پیچیده بیولوژیکی عموماً ثابت و بدون تغییر است. اکونوفیزیک استفاده از مفاهیم فیزیکی در امور مالی، اقتصادی و استفاده از اقتصاد اطلاعات در فیزیک است. به طور خاص، ما نشان خواهیم داد که می توانیم اصول مکانیک کوانتومی را با استفاده از اطلاعات و نظریه بازی بدست آوریم.
ترجمه مقدمه
در حال حاضر، نظریه های اطلاعاتی از دیدگاه های مختلف (اقتصاد، نظریه بازی ، فیزیک، ریاضیات و علوم رایانه) مورد مطالعه و یا بهره برداری قرار می گیرند. هدف ما در این مقاله ارائه متون مختلف درباره اطلاعات و انتخاب مهمترین آنها است تا آنها را در اقتصاد اطلاعات و نظریه بازی مورد استفاده قرار دهیم. اقتصاد و تئوری بازی ها؛ به استفاده از اطلاعات علاقمند هستند تا توابع بهره برداری بازیکنان منطقی و هوشمند را به حداکثر برساند که بخشی از تعارض منافع است. بازیکنان اطلاعات را جمع آوری و پردازش می کنند. اطلاعات را می توان تمام و کمال در مرجع [1-4] مشاهده کنید (سورین 1992). از سوی دیگر، ریاضیات، فیزیک و علوم کامپیوتر به نمایش اطلاعات، آنتروپی (اندازه گیری اختلال)، بهینه بودن قوانین فیزیکی و نظم داخلی بدن موجودات زنده هستند علاقمند هستند[5-7]. سرانجام، اطلاعات به وسیله ابزار فیزیکی ذخیره شده، منتقل و سپس پردازش می شود. بنابراین، مفهوم اطلاعات و محاسبات را نه تنها در زمینه اقتصاد، نظریه بازی و ریاضیات می توان فرموله کرد؛ بلکه در زمینه تئوری فیزیکی نیز فرموله می شود. بنابراین، مطالعه اطلاعات در نهایت نیاز به آزمایش و برخی از رویکردهای چند رشته ای مانند معرفی مفهوم بهینه سازی [8] دارد.
مفهوم بهینه سازی، ماهیت علوم اقتصادی و طبیعی است [9،10]. اقتصاد مفهوم بهینه سازی (حداکثر سود و حداقل ریسک) را معادل عقلانیت معرفی می کند و فیزیک اصل مینیمم عملکرد و حداکثر آنتروپی (حداکثر اطلاعات) را به عنوان توضیح قوانین طبیعت می داند [11،36]. اگر این دو شاخه از علم یک ستون فقرات مشترک داشته باشند، پس آنها باید به کار گیری برخی از آنالوژی های خاص را امکان پذیر کرده و عناصر دیگری مانند : شرایط تعادل، تکامل، اندازه گیری عدم قطعیت و مفهوم آنتروپی را به اشتراک می گذارند. در این مقاله، مشارکت فیزیک (نظریه اطلاعات کوانتومی) و ریاضیات (نظریه اطلاعات کلاسیک) در تئوری بازی استفاده شده اند و اقتصاد که قادر است استراتژی تعادل ناش را با استفاده از آنتروپی شانون توضیح دهد [12-15]. با توجه به [16، ص. 11].
'' مقادیر فرم H = - نقش مهمی در تئوری اطلاعات به عنوان اندازه گیری های اطلاعات، انتخاب و عدم اطمینان دارند. شکل H به عنوان آنتروپی شناخته می شود، که در فرمولاسیون های خاصی از مکانیک آماری تعریف شده است، که در آن pi احتمال آن است یک سیستم در سلول i فضای فازی آن باشد؛ . . . ''
در نظریه اطلاعات کوانتومی، تعادل همبسته در بازی های دو نفره به این معنی است که احتمالات مربوط به استراتژی های هر یک از اعضای یک ماتریس همبستگی هستند. با توجه به نظریه فیزیکدان اتریشی اروین شرودینگر، درهم تنیدگی که مفهوم مکانیک کوانتومی است، مدتهاست که به عنوان منبع شمار پدیده های متناقض و غیرمنطقی شناخته شده است. از این پدیده ها، قابل توجه ترین آنها که معمولا غیر محلی نامیده می شود که در قلب پارادوکس انیشتین- پودولسکی-روزن (ERP) مشاهده می شود [مرجع 17 ص. 12 را ببینید]. انیشتن و همکاران [18] سیستم کوانتومی متشکل از دو ذرات مجزا از راه دور را در نظر می گیرند.
'' ERP نشان می دهد که اندازه گیری در ذره 1 نمی تواند هیچ تأثیر واقعی روی ذره 2 (شرایط محلی) داشته باشد؛ بنابراین ویژگی ذره 2 باید مستقل از اندازه گیری انجام شده روی ذره 1 باشد. ''
آزمایشات تأیید کرده اند که دو ذره در مورد ERP همیشه بخشی از یک سیستم کوانتومی هستند و بنابراین اندازه گیری بر روی یک ذره؛ پیش بینی های احتمالی را تغییر می دهد که می توان برای کل سیستم و بنابراین برای ذره ای دیگر انجام داد [5].
بدیهی است که نظریه های فیزیکی و ریاضی برای علم اقتصاد بسیار مفید هستند، اما لازم است که تئوری اطلاعات و اقتصاد نیز به توضیح قوانین مکانیک کوانتومی کمک کند. آیا ترکیب دقیق عناصر تئوری اطلاعات کلاسیک و کوانتومی امکان توسعه اقتصادی و اتخاذ نظریه بازی را فراهم می کند؟ پاسخ قطعاً مثبت است.
اقتصاد تحولات خود را حول تئوری اطلاعات انجام داده است؛ به ویژه نشان داده است که عدم تقارن اطلاعات باعث ایجاد اشتباهات در تعریف یک مذاکره مطلوب است و فرضیه بازار های کامل در صورت وجود اطلاعات نامتقارن قابل قبول نیست. [19،20]. عدم تقارن اطلاعات با توجه به فرمالیزم تئوری بازی می تواند دو علت داشته باشد: اطلاعات ناقص و اطلاعات ناکامل. همانطور که در ادامه ی این مقاله مشاهده خواهیم کرد، اقتصاد اطلاعات حتی به صورت رسمی، عناصر نظریه اطلاعات کلاسیک و مفاهیم اطلاعات کوانتومی را شامل نمی شود.
سازندگان نظریه اطلاعات شانون و ون نیومن هستند [مرجع 15، فصل 11 را ببینید]. شانون خالق تئوری اطلاعات کلاسیک، آنتروپی را به عنوان قلب تئوری شما معرفی می کند، و آن را از ویژگی های احتمالی به ارمغان می آورد. از سوی دیگر، ون نیومن که خالق تئوری بازی است، از عناصر احتمال استفاده می کند توسط شانون مورد توجه قرار گرفته است، اما یک فرمول جدید ریاضی آنتروپی را با استفاده از ماتریس چگالی مکانیک کوانتومی تعریف می کند. هر دو فرمولاسیون انتروپی که به ترتیب توسط شانون و فون نیومن ساخته شده است، به ما اجازه می دهد حالتهای خالص (استراتژی ها) و حالت های مخلوط (استراتژی های ترکیبی) را مدلسازی کنیم. در مطالعات ایزرت و همکاران [21،35]، آنها نه تنها یک مدل فیزیکی از استراتژی های کوانتومی را ارائه می دهند، بلکه ایده شناسایی حرکت ها را با استفاده از عملیات کوانتومی و خواص کوانتومی بیان می کنند. این رویکرد به نظر می رسد که حداقل در دو مسیر سودمند باشد. از یک سو، چندین نظریه های کاربردی اطلاعات کوانتومی که اخیراً پیشنهاد شده اند؛ می توانند به عنوان شرایط رقابتی در نظر گرفته شوند که در آن عوامل متعددی که انگیزه های مخالف دارند، در تعامل هستند. این قطعات ممکن عملیات کوانتومی را با استفاده از یک سیستم کوانتومی دوبخشی اعمال کنند. از سوی دیگر، تئوری تصمیم گیری تعمیم در حوزه احتمالات کوانتومی جالب به نظر می رسد، چرا که اصل نظریه بازی تا حدودی در نظریه احتمال ریشه دارد. در این زمینه، اگر برهم نهی استراتژی ها مجاز باشد، می توان بررسی کرد که چه راه حل هایی قابل دستیابی است [22-24].
همانطور که قبلاً دیده ایم، از دیدگاه تاریخی می توانیم تأیید کنیم که پیشرفت تئوری بازی و تئوری اطلاعات مربوط به مکانیک کوانتومی به ویژه در زمینه فناوری نانو است. بنابراین، استفاده از مکانیک کوانتوم به پنج دلیل ضروری است:
- منشاء اطلاعات کوانتومی و برنامه های کاربردی بالقوه آن: رمزگذاری، شبکه های کوانتومی و اصلاح خطاها به ویژه در فیزیکدانان، ریاضیدانان و اقتصاددانان بسیار پررنگ شده است.
- تئوری بازی کوانتومی اولین پیشنهاد برای ادغام کردن تئوری بازی و مکانیک کوانتومی با هدف یافتن همکاری بین هر دو است.
- در این مقاله ما یک نتیجه فوری را ارائه می کنیم که حاصل از استفاده از این ترکیبات (قضیه احتمال) می باشد. قضیه احتمال به ما کمک می کند که مفهوم عقلانیت را با سری های زمانی معرفی کنیم.
- یک تقارن کامل بین تعادلهای همبسته وجود دارد که درون دامنه تئوری بازی قرار می گیرند و درهم تنیدگی درون دامنه اطلاعات کوانتومی مشاهده می شود. [25،15].
- دلیل اصلی کار بر روی این مقاله آن است که از نظر تئوری و عملی، تئوری اطلاعات و نظریه بازی به ما اجازه می دهد اصول مکانیک کوانتومی را بدست آوریم.
این مقاله به شرح زیر است: بخش 1 مروری بر کتابشناسی موجود است. در بخش 2، ما نظریه های اصلی بازی های کوانتومی را نشان می دهیم. بخش 3 را می توان هسته این مقاله دانست؛ در اینجا ما اصول مکانیک کوانتومی را به عنوان نتیجه حداکثر آنتروپی و اصل عملکرد مینیمم ارائه می کنیم. در بخش 4 می توان نتیجه گیری این تحقیق را مشاهده کرد.