Найти тему
Блокнот математика

Как Сильвер прорыл канал и что из этого вышло

В бытность свою помощником губернатора, Сильвер предложил прорыть канал. Дело было вот в чём: корабли могли войти в залив А, проход через который занимает сто минут, и потом через шлюз 1, проход через который занимает столько минут, сколько кораблей в него вошло; либо корабли могли пройти шлюзом 2 и выйти в залив В. См. карту.

Карта острова. Корабли (черные) могут пройти либо через залив А и потом шлюз 1, либо через шлюз 2 и залив В. Вокруг острова — никак. Там скалы.
Карта острова. Корабли (черные) могут пройти либо через залив А и потом шлюз 1, либо через шлюз 2 и залив В. Вокруг острова — никак. Там скалы.

Пусть у нас пришла флотилия из ста судов. Как они разделятся?

Ясно, что быстрее всего разделиться пополам: тогда пятьдесят судов пройдут за сто минут по заливу А и потом пятьдесят минут — через шлюз 1, что составит 150 минут. А вторая половина 50 минут потратит на шлюз 2 и потом сто минут — на прохождение залива 2. Те же 150 минут.

Важно, что это — равновесие по Нэшу, от которого никому поодиночке отклоняться невыгодно. В самом деле, если кто-то решит поплыть "с ними", то он лично потратит 151 минуту (задержав и остальных). Те, кого он покинул, выиграют — но он лично проиграет.

Сильверу было выгодно, чтобы корабли проходили подольше — так он успевал сообщить команде своего корабля о самых богатых грузах, а те успевали подготовить атаку. Поэтому, когда Сильвер предложил дону Стронцо, губернатору, прорыть односторонний канал, чтобы ускорить прохождение судов, пираты сочли его предателем.

Канал Сильвера
Канал Сильвера

Все думали, что скоростной канал, прохождение по которому было почти мгновенным (гусары, молчать!) уменьшит время прохождения корабля в целом.

Для одиночного корабля это было и в самом деле так, и "Морж" Флинта пользовался этим, проскальзывая через остров под покровом ночи: минута на канал 2, минута на канал 1.

А для флотилии?

Сто кораблей, все сто, поплывут в канал 2, и потратят сто минут, чтобы потом попасть в канал 1 и потратить еще сто минут, что дает двести.

Двести, а не сто пятьдесят!

И это равновесие по Нэшу, потому что никакому кораблю невыгодно отклоняться от этой тактики. Ведь если один капитан поведет свое судно через залив, то он потратит сто минут на залив и потом сто минут на канал (там будут уже все его товарищи) — те же двести. А вот остальные выиграют, потому что теперь канал 2 займет только 99 минут. Каждый захочет, чтобы ушел другой.

Задачка известна как парадокс Брайеса. Она показывает, что в сложных сетевых структурах могут быть сюрпризы. Будьте внимательны и осторожны.

Путеводитель по каналу.