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“幽灵”天才(1)
http://www.100md.com 2015年7月1日 《百科知识》 2015年第13期
     约翰·纳什,这个被世人称作“传奇”的诺贝尔经济学奖获得者,他一生所有的辉煌和荣耀、挣扎和疯狂都随着2015年5月23日那一声刺耳的急刹车,永远被遗落在了新泽西的土地上。噩耗占据全球各大媒体头条,全世界都在为他的离开而叹息。

    纳什还是奥斯卡获奖电影《美丽心灵》主人公原型、“博弈论”大师、著名数学家。2015年3月25日纳什因在非线性偏微分方程方面做出的卓越贡献,与数学家路易斯·尼伦伯格一同获得2015年度阿贝尔奖(也有人把它称为“数学界的诺贝尔奖”)。然而,就在领奖之后不到2个月,纳什和妻子因为车祸双双离世。

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    “数学界的诺贝尔奖”之争

    菲尔兹奖是最著名的世界性数学奖,1936年设立,一般4年颁发一次。由于诺贝尔奖没有数学奖,因此,也有人将菲尔兹奖誉为“数学界的诺贝尔奖”。菲尔兹奖只授予40岁以下的数学家,且奖金额仅有1500美元。2001年,为纪念挪威最著名的数学家阿贝尔诞辰200周年,挪威政府宣布设立“阿贝尔奖”。“阿贝尔奖”尽管历史较短,但由于奖金额(约100万美元)巨大可以与诺贝尔奖相媲美,且每年颁发一次,获奖者不设年龄限制,很快在世界范围内获得了承认,目前已被公认为“数学界的诺贝尔奖”。
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    早慧的天才少年

    约翰·纳什曾担任普林斯顿大学数学系教授、美国科学院院士,其主要研究领域为博弈理论,同时,在代数簇理论、黎曼几何、抛物和椭圆型方程上取得了一些突破。纳什写的论文不多,仅仅几篇便足够引起学界瞩目。

    1928年6月13日,约翰·纳什出生于美国西弗吉尼亚州的一个中产家庭,父亲是电力公司的工程师,母亲同样受过良好教育,做过教师。纳什的才华在小学四年级就显露出来,不过,他的数学成绩只有B-。纳什的老师告诉他的母亲,说他不怎么懂得做功课,但母亲很清楚孩子已经学会自己的方式去解决问题。到了高中阶段,当老师好不容易才做出一个冗长的证明,纳什却只用两三步就能解决问题。

    高中毕业后,纳什进入了卡耐基梅隆大学学习,之后又进入卡耐基技术学院化学工程系。1948年,大学三年级的纳什同时被美国几所顶尖高校哈佛、普林斯顿、芝加哥和密执安大学录取。普林斯顿大学则表现得更加热情,当数学系主任列夫谢茨感到纳什的犹豫时,就立即写信敦促他选择普林斯顿,这促使纳什接受了一份1150美元的奖学金。由于优厚的奖学金以及离家乡较近的地理位置,纳什选择了普林斯顿,来到爱因斯坦当时生活的地方。在此,纳什显露出对拓扑学、代数几何、博弈论和逻辑学的浓厚兴趣。
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    孤独天才造就神奇的“纳什均衡”

    1950年,纳什把自己的研究成果撰写成主题为《非合作博弈》的长篇博士论文,当年11月发表后,立即引起轰动。这篇论文所探讨的问题后来也被称为“纳什均衡”。“纳什均衡”首先是指个人理性与集体理性的冲突,各人追求利己行为而导致的最终结局,也是对所有人都不利的结局;其次,“纳什均衡”是一种非合作博弈均衡,在现实中非合作的情况要比合作情况普遍。

    “纳什均衡”的提出和不断完善为博弈论广泛应用于经济学、管理学、社会学、政治学、军事科学等领域奠定了坚实的理论基础。生活中,常见的“价格战博弈”“污染博弈”“易自由与壁垒”这3种现象可以用来直观地理解“纳什均衡”。

    纳什是一个天才数学家,然而,他的天才发现——非合作博弈的均衡(纳什均衡),并不是一帆风顺的。1948年,纳什来到普林斯顿大学,那一年他不到20岁。当时,普林斯顿可谓人杰地灵,大师云集。爱因斯坦、冯·诺依曼、列夫谢茨(数学系主任)等人全都在这里。
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    其实,博弈论的主体架构是由冯·诺依曼创立的。早在20世纪初,塞梅、鲍罗和冯·诺伊曼已经开始研究博弈的准确的数学表达。直到1939年,冯·诺依曼遇到经济学家奥斯卡·摩根斯特恩,并与其合作才使博弈论进入广阔的经济学领域。

    1944年,冯·诺依曼与奥斯卡·摩根斯特恩合著的巨作《博弈论与经济行为》出版,标志着现代系统博弈理论的初步形成。其中,合作型博弈在20世纪50年代达到了巅峰期。然而,其局限性也日益暴露出来,这表现在它过于抽象、应用范围极有限。在很长时间里,人们对博弈论的研究知之甚少,它只是少数数学家的专利。正是在这个时候,非合作博弈(纳什均衡)应运而生了,它标志着博弈论的新时代的到来!

    纳什当时研究的博弈论,正是一门以各种博弈为研究对象的应用数学分支。1950年后,纳什的两篇关于非合作博弈论的重要论文,彻底改变了人们对竞争和市场的看法。他证明了非合作博弈及其均衡解,并证明了均衡解的存在性,从而揭示了博弈均衡与经济均衡的内在联系。纳什的研究奠定了现代非合作博弈论的基石,后来的博弈论研究基本上都沿着这条主线展开的。然而,纳什天才的发现却遭到冯·诺依曼的断然否定,在此之前,他还受到爱因斯坦的冷遇。骨子里挑战权威的本性,使纳什坚持了自己的观点。
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    走向学术巅峰却堕入生命谷底

    当我们回首纳什的年轻时代,仍然会被其天才的智慧和传奇的经历而吸引。1945年,纳什进入卡耐基梅隆大学,他的数学天才在这里得到了公认,教授们称他为“年轻的高斯”。1948年,在普林斯顿热情地召唤下,纳什来到了这里并很快表现出他的机敏和才能。不久,他就发明了一种在洗手间里六角形瓷砖上打记号玩的游戏,并一时风靡。1950年6月13日,是纳什22岁生日,也恰好是他获得博士学位的日子。1950年11月,纳什的博士论文发表,这背后纳什的师兄戴维·盖尔功不可没。就在遭到冯·诺依曼“贬低”几天之后,纳什遇到盖尔,并向他介绍了自己的想法,盖尔听得很认真,意识到纳什的思路比冯·诺伊曼的合作博弈的理论更能反映现实的情况,而对其严密优美的数学证明极为赞叹。盖尔建议他马上整理出来发表,以免被别人捷足先登。纳什这个初出茅庐的年轻人,根本不知道竞争的险恶,从未想过要这么做。结果还是盖尔充当了他的“经纪人”,代为起草致科学院的短信,系主任列夫谢茨则亲自将文稿递交给科学院。, 百拇医药(邵红能)
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