Introduction à la sémantique des jeux
GDT complexité et
sémantique
Outline Introduction
Sémantique Jeux
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Jeux AJM Flèches
HO
Jeux à la Hyland et Ong
Introduction à la sémantique des jeux
GDT complexité et sémantique
19 septembre 2005
Introduction à la sémantique des jeux
GDT complexité et
sémantique
Outline Introduction
Sémantique Jeux
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Jeux AJM Flèches
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Jeux à la Hyland et Ong
1 Introduction Sémantique Jeux
2 AJM
Jeux AJM Flèches
3 HO
Jeux à la Hyland et Ong
Introduction à la sémantique des jeux
GDT complexité et
sémantique
Outline Introduction
Sémantique Jeux
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Jeux AJM Flèches
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Jeux à la Hyland et Ong
• Un « agent » du Calcul (programme, preuve, λ-terme) est représenté par une structure décrivant toutes ses
interactions possibles avec d’autres agents.
Introduction à la sémantique des jeux
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Jeux à la Hyland et Ong
• Un « agent » du Calcul (programme, preuve, λ-terme) est représenté par une structure décrivant toutes ses
interactions possibles avec d’autres agents.
• La dynamique est externe (interaction). Les termes qui ne différent que par des réductions internes sont identifiés :
n+1+2 etn+3
.
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Jeux à la Hyland et Ong
• Un « agent » du Calcul (programme, preuve, λ-terme) est représenté par une structure décrivant toutes ses
interactions possibles avec d’autres agents.
• La dynamique est externe (interaction). Les termes qui ne différent que par des réductions internes sont identifiés :
n+1+2 etn+3
λngy.(λfx.(n f (f x))g(g(g y))) etλngy.(n g(g(g(g y)))).
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Jeux à la Hyland et Ong
• Un « agent » du Calcul (programme, preuve, λ-terme) est représenté par une structure décrivant toutes ses
interactions possibles avec d’autres agents.
• La dynamique est externe (interaction). Les termes qui ne différent que par des réductions internes sont identifiés :
n+1+2 etn+3
λngy.(λfx.(n f (f x))g(g(g y))) etλngy.(n g(g(g(g y)))).
• L’interprétation (agent syntaxique 7→ agent sémantique) n’est, en général, ni surjective, ni injective sur les formes normales.
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Jeux à la Hyland et Ong
• Un « agent » du Calcul (programme, preuve, λ-terme) est représenté par une structure décrivant toutes ses
interactions possibles avec d’autres agents.
• La dynamique est externe (interaction). Les termes qui ne différent que par des réductions internes sont identifiés :
n+1+2 etn+3
λngy.(λfx.(n f (f x))g(g(g y))) etλngy.(n g(g(g(g y)))).
• L’interprétation (agent syntaxique 7→ agent sémantique) n’est, en général, ni surjective, ni injective sur les formes normales.
• Là où les sémantiques « classiques » se contentent du résultat de l’interaction, les jeux rendent compte de son déroulement (dans le temps).
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Jeux à la Hyland et Ong
• Un « agent » du Calcul (programme, preuve, λ-terme) est représenté par une structure décrivant toutes ses
interactions possibles avec d’autres agents.
• La dynamique est externe (interaction). Les termes qui ne différent que par des réductions internes sont identifiés :
n+1+2 etn+3
λngy.(λfx.(n f (f x))g(g(g y))) etλngy.(n g(g(g(g y)))).
• L’interprétation (agent syntaxique 7→ agent sémantique) n’est, en général, ni surjective, ni injective sur les formes normales.
• Là où les sémantiques « classiques » se contentent du résultat de l’interaction, les jeux rendent compte de son déroulement (dans le temps).
• Plutôt une syntaxe abstraite, sur les formes normales. . .
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cadre mathématique
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• Jeu (type) G,A,A→B, . . .
• Stratégie (agent) φ, ψ
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• Jeu (type) G,A,A→B, . . .
• coup opposant/joueur m,mo,mj,a,b,c,d
• partie= suite finie de coups (mot) s,p,q,r,t
• Stratégie (agent) φ, ψ
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• Jeu (type) G,A,A→B, . . .
• coup opposant/joueur m,mo,mj,a,b,c,d
• partie= suite finie de coups (mot) s,p,q,r,t
• Stratégie (agent) ensemble de parties satisfai- sant certaines propriétés :
φ, ψ
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• Jeu (type) G,A,A→B, . . .
• coup opposant/joueur m,mo,mj,a,b,c,d
• partie= suite finie de coups (mot) s,p,q,r,t
• Stratégie (agent) ensemble de parties satisfai- sant certaines propriétés :
φ, ψ
• bonne formation des parties –alternance– ;
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• Jeu (type) G,A,A→B, . . .
• coup opposant/joueur m,mo,mj,a,b,c,d
• partie= suite finie de coups (mot) s,p,q,r,t
• Stratégie (agent) ensemble de parties satisfai- sant certaines propriétés :
φ, ψ
• bonne formation des parties –alternance– ;
• clôture par préfixes ; (interaction partielle)
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• Jeu (type) G,A,A→B, . . .
• coup opposant/joueur m,mo,mj,a,b,c,d
• partie= suite finie de coups (mot) s,p,q,r,t
• Stratégie (agent) ensemble de parties satisfai- sant certaines propriétés :
φ, ψ
• bonne formation des parties –alternance– ;
• clôture par préfixes ; (interaction partielle)
• sis·aets·bsont deux parties dansφet si aetbsont des coups joueurs, alorsa=b. (déterminisme)
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• Jeu (type) G,A,A→B, . . .
• coup opposant/joueur m,mo,mj,a,b,c,d
• partie= suite finie de coups (mot) s,p,q,r,t
• Stratégie (agent) ensemble de parties satisfai- sant certaines propriétés :
φ, ψ
• bonne formation des parties –alternance– ;
• clôture par préfixes ; (interaction partielle)
• sis·aets·bsont deux parties dansφet si aetbsont des coups joueurs, alorsa=b. (déterminisme)
• Composition φ:A→B,ψ:B ⊸/→C
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• Jeu (type) G,A,A→B, . . .
• coup opposant/joueur m,mo,mj,a,b,c,d
• partie= suite finie de coups (mot) s,p,q,r,t
• Stratégie (agent) ensemble de parties satisfai- sant certaines propriétés :
φ, ψ
• bonne formation des parties –alternance– ;
• clôture par préfixes ; (interaction partielle)
• sis·aets·bsont deux parties dansφet si aetbsont des coups joueurs, alorsa=b. (déterminisme)
• Composition φ:A→B,ψ:B ⊸/→C
ψ◦φ={s #t|s ∈φ,t ∈ψ,s↾B =t↾B} (cas linéaire)
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• Jeu (type) G,A,A→B, . . .
• coup opposant/joueur m,mo,mj,a,b,c,d
• partie= suite finie de coups (mot) s,p,q,r,t
• Stratégie (agent) ensemble de parties satisfai- sant certaines propriétés :
φ, ψ
• bonne formation des parties –alternance– ;
• clôture par préfixes ; (interaction partielle)
• sis·aets·bsont deux parties dansφet si aetbsont des coups joueurs, alorsa=b. (déterminisme)
• Composition φ:A→B,ψ:B ⊸/→C
ψ◦φ={s #t|s ∈φ,t ∈ψ,s↾B =t↾B} (cas linéaire) ψ◦φ={σ#t |σ∈φ†,t ∈ψ,σ↾!B =t↾!B}
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• Jeu (type) G,A,A→B, . . .
• coup opposant/joueur m,mo,mj,a,b,c,d
• partie= suite finie de coups (mot) s,p,q,r,t
• Stratégie (agent) ensemble de parties satisfai- sant certaines propriétés :
φ, ψ
• bonne formation des parties –alternance– ;
• clôture par préfixes ; (interaction partielle)
• sis·aets·bsont deux parties dansφet si aetbsont des coups joueurs, alorsa=b. (déterminisme)
• Composition φ:A→B,ψ:B ⊸/→C
ψ◦φ={s #t|s ∈φ,t ∈ψ,s↾B =t↾B} (cas linéaire) ψ◦φ={σ#t |σ∈φ†,t ∈ψ,σ↾!B =t↾!B}
φ:A→B = !A⊸B φ†: !A⊸!B
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• Jeu (type) G,A,A→B, . . .
• coup opposant/joueur m,mo,mj,a,b,c,d
• partie= suite finie de coups (mot) s,p,q,r,t
• Stratégie (agent) ensemble de parties satisfai- sant certaines propriétés :
φ, ψ
• bonne formation des parties –alternance– ;
• clôture par préfixes ; (interaction partielle)
• sis·aets·bsont deux parties dansφet si aetbsont des coups joueurs, alorsa=b. (déterminisme)
• Composition φ:A→B,ψ:B ⊸/→C
ψ◦φ={s #t|s ∈φ,t ∈ψ,s↾B =t↾B} (cas linéaire) ψ◦φ={σ#t |σ∈φ†,t ∈ψ,σ↾!B =t↾!B}
φ:A→B = !A⊸B φ†: !A⊸!B
• Catégories : composition associative, identités (copycat).
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• Un jeu Aest la donnée de deux alphabets de coups Ao et Aj – disjoints – et d’un ensemble de parties
P ⊆(Ao·Aj)∗
| {z }
Pj
⊎(Ao·Aj)∗·Ao
| {z }
Po
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• Un jeu Aest la donnée de deux alphabets de coups Ao et Aj – disjoints – et d’un ensemble de parties
P ⊆(Ao·Aj)∗
| {z }
Pj
⊎(Ao·Aj)∗·Ao
| {z }
Po
• Types de données :
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• Un jeu Aest la donnée de deux alphabets de coups Ao et Aj – disjoints – et d’un ensemble de parties
P ⊆(Ao·Aj)∗
| {z }
Pj
⊎(Ao·Aj)∗·Ao
| {z }
Po
• Types de données :
• jeubool= ({?o},{Vj,Fj},{ε,?o,?oVj,?oFj})
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• Un jeu Aest la donnée de deux alphabets de coups Ao et Aj – disjoints – et d’un ensemble de parties
P ⊆(Ao·Aj)∗
| {z }
Pj
⊎(Ao·Aj)∗·Ao
| {z }
Po
• Types de données :
• jeubool= ({?o},{Vj,Fj},{ε,?o,?oVj,?oFj})
• jeunat= ({?o},N,{ε,?o} ⊎ {?onj |n∈N})
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• Un jeu Aest la donnée de deux alphabets de coups Ao et Aj – disjoints – et d’un ensemble de parties
P ⊆(Ao·Aj)∗
| {z }
Pj
⊎(Ao·Aj)∗·Ao
| {z }
Po
• Types de données :
• jeubool= ({?o},{Vj,Fj},{ε,?o,?oVj,?oFj})
• jeunat= ({?o},N,{ε,?o} ⊎ {?onj |n∈N})
• Une stratégie est un ensemble non vide φ⊆Pj, clos par préfixes joueurs et déterministe.
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• Un jeu Aest la donnée de deux alphabets de coups Ao et Aj – disjoints – et d’un ensemble de parties
P ⊆(Ao·Aj)∗
| {z }
Pj
⊎(Ao·Aj)∗·Ao
| {z }
Po
• Types de données :
• jeubool= ({?o},{Vj,Fj},{ε,?o,?oVj,?oFj})
• jeunat= ({?o},N,{ε,?o} ⊎ {?onj |n∈N})
• Une stratégie est un ensemble non vide φ⊆Pj, clos par préfixes joueurs et déterministe.
• Il y a trois stratégies dansbool, unepartielle:{ε} et deux totales: {ε,?oVj}et{ε,?oFj}.
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• Partie typique dans la flèche : nati →nato
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• Partie typique dans la flèche : nati →nato
O : quelle est la valeur de sortie ? ?o
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• Partie typique dans la flèche : nati →nato
O : quelle est la valeur de sortie ? ?o J : quelle est la valeur d’entrée ? ?o
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• Partie typique dans la flèche : nati →nato
O : quelle est la valeur de sortie ? ?o J : quelle est la valeur d’entrée ? ?o
O : la valeur d’entrée est 5. 5j
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• Partie typique dans la flèche : nati →nato
O : quelle est la valeur de sortie ? ?o J : quelle est la valeur d’entrée ? ?o
O : la valeur d’entrée est 5. 5j
J : la valeur de sortie est 6. 6j
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• Partie typique dans la flèche : nati →nato
O : quelle est la valeur de sortie ? ?o J : quelle est la valeur d’entrée ? ?o
O : la valeur d’entrée est 5. 5j
J : la valeur de sortie est 6. 6j
• Définition de la flèche linéaire :
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• Partie typique dans la flèche : nati →nato
O : quelle est la valeur de sortie ? ?o J : quelle est la valeur d’entrée ? ?o
O : la valeur d’entrée est 5. 5j
J : la valeur de sortie est 6. 6j
• Définition de la flèche linéaire :
Coups : (A⊸B)o=Aj∪Bo,(A⊸B)j =Ao∪Bj
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Flèches (flèche linéaire)
• Partie typique dans la flèche : nati →nato
O : quelle est la valeur de sortie ? ?o J : quelle est la valeur d’entrée ? ?o
O : la valeur d’entrée est 5. 5j
J : la valeur de sortie est 6. 6j
• Définition de la flèche linéaire :
Coups : (A⊸B)o=Aj∪Bo,(A⊸B)j =Ao∪Bj Partie : mot alternant dont les projections surAet B
sont des parties (s↾A∈PA,s↾B ∈PB).
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Flèches (flèche linéaire)
• Partie typique dans la flèche : nati →nato
O : quelle est la valeur de sortie ? ?o J : quelle est la valeur d’entrée ? ?o
O : la valeur d’entrée est 5. 5j
J : la valeur de sortie est 6. 6j
• Définition de la flèche linéaire :
Coups : (A⊸B)o=Aj∪Bo,(A⊸B)j =Ao∪Bj Partie : mot alternant dont les projections surAet B
sont des parties (s↾A∈PA,s↾B ∈PB).
Conséquence : switchingjoueur.
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Flèches (flèche linéaire)
• Partie typique dans la flèche : nati →nato
O : quelle est la valeur de sortie ? ?o J : quelle est la valeur d’entrée ? ?o
O : la valeur d’entrée est 5. 5j
J : la valeur de sortie est 6. 6j
• Définition de la flèche linéaire :
Coups : (A⊸B)o=Aj∪Bo,(A⊸B)j =Ao∪Bj Partie : mot alternant dont les projections surAet B
sont des parties (s↾A∈PA,s↾B ∈PB).
Conséquence : switchingjoueur.
• Propriété similaire pour le tenseur.
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Flèches (composition linéaire)
Dialogue entre s ett (s↾B=t↾B) : A→B →C ... co bo ao
... aj
bj ...
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Flèches (composition linéaire)
Dialogue entre s ett (s↾B=t↾B) : A→B →C ... co bo ao
... aj
bj ... Témoin motw (unique) deA,B,C tel que :
w↾A∪B=s etw↾B∪C =t.
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Flèches (composition linéaire)
Dialogue entre s ett (s↾B=t↾B) : A→B →C ... co bo ao
... aj
bj ... Témoin motw (unique) deA,B,C tel que :
w↾A∪B=s etw↾B∪C =t.
Composition s#t =w↾A∪C. Dialogue + masquage.
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Flèches (Identité)
• Copycat
A→A
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Flèches (Identité)
• Copycat
A→A O : ao1
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Flèches (Identité)
• Copycat
A→A O : ao1
J :ao1
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Flèches (Identité)
• Copycat
A→A O : ao1
J :ao1 O :aj2
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Flèches (Identité)
• Copycat
A→A O : ao1
J :ao1 O :aj2
J : a2j
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Flèches (Identité)
• Copycat
A→A O : ao1
J :ao1 O :aj2
J : a2j O : ao3
...
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• Copycat
A→A O : ao1
J :ao1 O :aj2
J : a2j O : ao3
...
• (Populaire) Karpov vs Copycat vs Kasparov
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Goûteur de caractère strict (Catch)
(booli →boolo)→bool
?o (O)
?oo (J)
boj (O)
Fj (J)
?o (O)
?oo (J)
?oi (O)
Vj (J)
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Goûteur d’identité
(booli →boolo)→bool
?o (O)
?oo (J)
?oi (O)
Vij (J)
Voj (O)
?oo (J)
?oi (O)
Fij (J)
Foj (O)
Vj (J)
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Goûteur d’identité
(booli →boolo)→bool
?o (O)
?oo (J)
?oi (O)
Vij (J)
Voj (O)
?oo (J)
?oi (O)
Fij (J)
Foj (O)
Vj (J)
• Appels multiples
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AJM
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HO
Jeux à la Hyland et Ong
Goûteur d’identité
(booli →boolo)→bool
?o (O)
?oo (J)
?oi (O)
?oo (J)
?oi (O)
Vij (J)
Voj (O)
Fij (J)
Foj (O)
Vj (J)
• Appels multiples
• entrelacés,
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HO
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Goûteur d’identité
(booli →boolo)→bool
?o (O)
?oo (J)
?oi (O)
Vij (J)
Voj (O)
Fij (J)
Foj (O)
Vj (J)
• Appels multiples
• entrelacés,
• avec partage / sans répétition
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HO
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Goûteur d’identité
(booli →boolo)→bool
?o (O)
?oo (J)
?oi (O)
Vij (J)
Voj (O)
Fij (J)
Foj (O)
Vj (J)
• Appels multiples
• entrelacés,
• avec partage / sans répétition
• indices de copie, rappel du préfixe(?o?iFiFo)
Introduction à la sémantique des jeux
GDT complexité et
sémantique
Outline Introduction
Sémantique Jeux
AJM
Jeux AJM Flèches
HO
Jeux à la Hyland et Ong
Jeux Hyland-Ong
• Jeu =Arène = forêt (enracinée). A= (|A|,⊢).
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Jeux à la Hyland et Ong
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• Jeu =Arène = forêt (enracinée). A= (|A|,⊢).
• Alternance de la polarité O/J selon la hauteur.
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• Jeu =Arène = forêt (enracinée). A= (|A|,⊢).
• Alternance de la polarité O/J selon la hauteur.
• Pour les types simples : arènes = arbres finis.
A= b B = b A→B = b
b
⊥=b
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• Jeu =Arène = forêt (enracinée). A= (|A|,⊢).
• Alternance de la polarité O/J selon la hauteur.
• Pour les types simples : arènes = arbres finis.
A= b B = b A→B = b
b
⊥=b
• Coup = (occurence d’)un élément de l’arène +un pointeur. Difficile à définir hors les parties !
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• Jeu =Arène = forêt (enracinée). A= (|A|,⊢).
• Alternance de la polarité O/J selon la hauteur.
• Pour les types simples : arènes = arbres finis.
A= b B = b A→B = b
b
⊥=b
• Coup = (occurence d’)un élément de l’arène +un pointeur. Difficile à définir hors les parties !
• Partie :
ao1 aj2 ao1 aj4 ao5 aj6 ao7 aj8
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Stratégies
• Composition . . . facile ! (Mais attention à l’alternance)
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Stratégies
• Composition . . . facile ! (Mais attention à l’alternance)
• Stratégie filaire
• Chaque coup joueur dépend uniquement du fil courant et son pointeur est dans le fil courant.
• En particulier, saturée par ré-entrelacement OJ.
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Stratégies
• Composition . . . facile ! (Mais attention à l’alternance)
• Stratégie filaire
• Chaque coup joueur dépend uniquement du fil courant et son pointeur est dans le fil courant.
• En particulier, saturée par ré-entrelacement OJ.
• Stratégie innocente (implique filaire)
• Chaque coup joueur ne dépend que de la vue courante et son pointeur est dans la vue courante.