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2022-05-08
英文标题:
《Jarzynski-type equalities in gambling: role of information in capital
  growth》
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作者:
Yuji Hirono, Yoshimasa Hidaka
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最新提交年份:
2015
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英文摘要:
  We study the capital growth in gambling with (and without) side information and memory effects. We derive several equalities for gambling, which are of similar form to the Jarzynski equality and its extension to systems with feedback controls. Those relations provide us with new measures to quantify the effects of information on the statistics of capital growth in gambling. We discuss the implications of the equalities and show that they reproduce the known upper bounds of average capital growth rates.
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中文摘要:
我们研究了有(或没有)副信息和记忆效应的赌博中的资本增长。我们推导了赌博的几个等式,它们的形式与Jarzynski等式及其对反馈控制系统的扩展类似。这些关系为我们提供了量化信息对赌博资本增长统计数据影响的新方法。我们讨论了等式的含义,并表明它们重现了平均资本增长率的已知上限。
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分类信息:

一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:General Finance        一般财务
分类描述:Development of general quantitative methodologies with applications in finance
通用定量方法的发展及其在金融中的应用
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一级分类:Physics        物理学
二级分类:Statistical Mechanics        统计力学
分类描述:Phase transitions, thermodynamics, field theory, non-equilibrium phenomena, renormalization group and scaling, integrable models, turbulence
相变,热力学,场论,非平衡现象,重整化群和标度,可积模型,湍流
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2022-5-8 06:11:31
RIKEN-QHP-182,RIKEN-STAMP-10Jarzynski赌博中的等式:信息在资本增长中的作用,*Yoshimasa Hidaka2,+纽约石溪石溪大学物理与天文学系,11794-3800,日本和子351-0198理研中心美国理论研究部(日期:2018年8月28日)。摘要我们研究赌博中的资本增长,有(或没有)副信息和记忆效应。我们推导了赌博的几个等式,它们的形式类似于Jarzynski等式,并将其推广到带有反馈控制的系统。这些关系为我们提供了量化信息对赌博资本增长统计的影响的新方法。我们讨论了等式的含义,并表明它们重现了平均资本增长率的已知上界。PACS编号:*电子地址:YUji。hirono@stonybrook.edu+电子地址:hidaka@riken.jpContentsI.导言3II。凯利准则与信息论4A。凯利标准5B。附带信息的二进制赌博7III。独立赌博游戏的Jarzynski型等式9A。简单的二进制赌博9B。附带信息10C的二进制赌博。备注13IV。Jarzynski型记忆效应赌博等式13A。简单的二进制赌博14B。附带信息17C的二进制赌博。泛化:附带信息的赛马22D。赌博中Jarzynski型平等的统一表达25V。总结和展望25致谢26A。符号和定义26B。马尔科夫硬币投掷和1D伊辛模型28i参考文献29I。
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2022-5-8 06:11:34
引言非平衡等式的发展,如微分定理和Jarzynski等式,是自1990年代以来统计物理学的主要进展之一[1–13]。这些关系包含了有关物质生产在不稳定环境中的变化的信息,并用于推导热力学第二定律。它们被推广到具有测量和反馈控制的系统,并阐明了可提取功与通过测量获得的信息之间的关系[14–16];因此,麦克斯韦魔鬼的悖论得到了充分的理解[15]。最近,将信息处理纳入热力学是一个备受关注的话题[17–24]。信息是赌徒和恶魔成功的关键。本文的目的是论证一个类似的理论框架可以被发展为g-ambling。凯利在1956年提出了赌博资本增长率与信息理论之间的紧密联系[26]。他证明了重复赛马中的最佳财富增长率是由一个信息理论量(即通道容量)从上方限定的[27]。凯利还考虑了在信息员的帮助下进行赌博,信息员在下注前将结果(可能是错误的)告诉赌徒。Kelly指出,平均资本增长率的最大值的增加是因为来自告密者的信息,即所谓的“附带信息”,是由附带信息和赌博结果之间的相互信息量化的。将资本对数最大化的想法被称为凯利标准,由21点点卡的发明者索普首次应用于实际赌博[28]和股票投资[29]。
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2022-5-8 06:11:38
庞德斯通(Poundstone)[31]撰写的《财富公式》(Fortune’s formula)一书将凯利的理论介绍给了更广泛的读者。在本文中,我们推导了几个等式,它们限制了赌博中资本增长率的统计。我们首先考虑二元期权的重复博弈,每个博弈都是独立且相同的,在这种情况下,我们推导出了Jarzynski型等式。在存在旁侧信息的情况下,等式包括反馈控制系统中的功的扩展和赌博之间的相互信息,最近在参考文献[25]中讨论了这两者之间的类比。卡计数是一种利用已发卡的信息来提高赌徒回报的方法。附带信息和赌博的结果。然后,我们将等式推广到具有记忆效应的案例,其中游戏的结果可能取决于过去的结果。在利用附带信息赌博的情况下,我们得到了一个等式,其中包括定向信息[32,33],这是因果关系的一种度量。derivedJarzynski型等式阐明了信息在赌博资本增长中的作用。我们发现,将Jensen不等式应用于等式,可以重现资本增长率的上界,这类似于从Jarzynski等式推导热力学第二定律[3]。我们在这里展示的独立赌博游戏中的一些等式也是由Bell和Cover使用不同的推理路线推导出来的[34]。从这个意义上说,我们的主要贡献在于概括了赌博与记忆的关系。不过,为了举例说明,我们还是从讨论独立的赌博游戏开始。论文的结构如下。以秒计。二、 我们回顾了两人赌博游戏中的凯利准则,它们是独立的和相同的。
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2022-5-8 06:11:41
我们解释了平均资本增长率的上限与信息论中的概念之间的关系。以秒计。三、 我们推导了二元赌博的独立g ames的几个Jarzynski型等式,并讨论了它们的含义。我们引入了一个称为效率的量,作为衡量赌徒下注的程度以及附带信息的质量。以秒计。四、 我们推广了具有记忆效应的二元赌博的Jarzynski型等式,其中的结果可以依赖于过去的结果。我们进一步推广了与赛马的关系,其中包括作为特例的二元投注。这种效应也被推广到具有记忆效应的病例。在第二节的最后一节。四、 我们给出了本文讨论的赌博中Jarzynski型等式的统一表达式。第五部分是总结和展望。在附录A中,我们总结了本文件中使用的信息理论量的符号。在附录B中,我们将讨论第节中如何讨论马尔科夫币抛掷。IV被映射到一维伊辛模型。二、KELLY准则和信息理论Let us首先对KELLY准则及其与信息理论的关系进行了教学回顾,使用了一个重复的二元博弈,结果是独立的,且呈身份分布(i.i.d.)。我们证明了平均资本增长率的上界是用信息论中的量子信息来描述的。以秒计。我们讨论了一个简单的二元期权博弈,并引入了凯利准则的概念。不安全。II B,我们研究了附加信息对资本增长的影响。凯利标准让我们考虑一下简单的赌博游戏。玩家在游戏中有二元选择下注。如果玩家赢了,赌场将向玩家支付下注金额的两倍。玩家多次重复游戏。
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2022-5-8 06:11:46
让我们用fi表示玩家在第i个游戏上下注的钱的分数。本节假设每场比赛的结果为i.i.d。在米的第1场比赛之前,我们先把球员的首都挖出来。首都随着我的进步而发展-→Mi(1+fi)winMi(1- fi)失败。(1) 我们引入一个随机变量yi∈ {1, -1} 表明玩家是否在第i场比赛中获胜或失败。首都的演变写为asMi+1=Mi(1+fiyi)。(2) 问题是:为了尽快赚钱,玩家应该下注多少?凯利的食谱如下。让我们来确定玩家在ngames bygn(fn)期间的资本增长率≡nlnMn+1M,(3)是下注分数fn的函数≡ {f,···,fn}。分数对于玩家来说是可控的变量。Kelly的建议是选择fn,以使资本增长率(3)的平均值最大化,该平均值写为sgn(fn)iyn=nlnMn+1Myn=nnXi=1hln(1+fiyi)iyi=nnXi=1[piln(1+fi)+piln(1- fi)],(4)式中,pi(`pi=1- pi)是玩家在第i场比赛中获胜(失败)的概率,h··iy是关于变量y的平均值。我们用f表示最佳fr动作*n={f*, · · · , F*n} 。因为所有的游戏都是i.i.d.,p=·p=pn≡ p、 在本文中,我们使用上标来共同表示变量。分数都是一样的,f*= · · · = F*N≡ F*. 因此,hgn(f*n) iyn=hg(f)*)艾伊≡ 汞(f)*)我只需要考虑一个游戏中的平均资本增长率。D hg(f)iy/df=0的溶液很容易从asf中获得*= P- \'p,(5)其中\'p≡ 1.- p、 为了最大化logof Mn+1/Mis的平均值而选择的下注分数称为凯利标准[26]。布雷曼表明,凯利战略在长期战略中明显优于其他战略[35]。自从f*应该满足0≤F*≤ 1,p应该满足p≥ 1/2. F*≤ 1代表p的任何值。
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