تئوری بازی ها چیزی بیش از بازی های سرگرمی و قمار است. به طور خاص، نظریه بازی شاخه‌ای از علم اقتصاد است که به این موضوع می‌پردازد که چگونه بازیکنان یک بازی منطقی می‌توانند تصمیمات خود را بهینه کنند. در این بازی ها، کاری که هر فرد انجام می دهد، روی سایر افراد گروه تاثیر می گذارد. تئوری بازی به مطالعه چگونگی بهترین انتخاب در موقعیت‌های تصمیم‌گیری وابسته می‌پردازد.
نظریه بازی ها بینش های عملی را ارائه می دهد که در زمینه های مختلف از جمله علوم سیاسی، تجارت، زیست شناسی تکاملی، علوم کامپیوتر و فلسفه به کار گرفته شده است.
یک بازی به معنای موقعیتی است که با سه جزء مشخص می شود:
مجموعه ای از افراد درگیر که بازیکن نامیده می٬شوند
مجموعه ای از حرکات مجاز که هر بازیکن می تواند انجام دهد، که به عنوان استراتژی شناخته می شود
شرحی از احساس هر بازیکن در مورد نتایج احتمالی که به طور منطقی توسط یک بازده یا تابع سود توصیف شده است
تئوری بازی‌ها در پنج قسمت دسته بندی می‌شود
بازی‌های مشارکتی و یا غیر مشارکتی: در بازی‌های مشارکتی، شرکت‌کنندگان می‌توانند به منظور به حداکثر رساندن شانس خود برای برنده شدن در بازی، اتحاد ایجاد کنند (مثلاً مذاکرات). در بازی‌های غیرهمکاری، شرکت‌کنندگان نمی‌توانند در عوض اتحاد تشکیل دهند (مثلاً جنگ).
بازی٬های متوزان در برابر بازی‌های نامتوازن: در یک بازی متوزان، همه شرکت‌کنندگان اهداف یکسانی دارند و تنها استراتژی‌هایی که برای دستیابی به آنها اجرا می‌شوند، تعیین می‌کنند که چه کسی برنده بازی است (مثلاً شطرنج). در عوض در بازی های نامتوازن، شرکت کنندگان اهداف متفاوت یا متضادی دارند.
بازی‌های با جریان اطلاعاتی کامل در مقابل بازی‌های با جریان اطلاعاتی ناقص: در بازی‌های اطلاعات کامل، همه بازیکنان می‌توانند حرکات بازیکنان دیگر را ببینند (مثلاً شطرنج). در عوض، در بازی‌های اطلاعات ناقص، حرکات سایر بازیکنان پنهان می‌شوند (مثلاً بازی‌های کارتی)
بازی‌های همزمان در مقابل بازی‌های متوالی: در بازی های همزمان، بازیکنان مختلف می توانند اقداماتی را همزمان انجام دهند. در عوض در بازی های Sequential، هر بازیکن از اقدامات قبلی بازیکنان دیگر آگاه است.
بازی با مجموع صفر در مقابل بازی‌هایی که مجموع صفر نیستند: در بازی های جمع صفر، اگر بازیکن چیزی به دست آورد که باعث ضرر سایر بازیکنان شود. در بازی‌های مجموع غیرصفر، در عوض، چندین بازیکن می‌توانند از دستاوردهای یک بازیکن دیگر بهره ببرند.
تعادل نش- Nash
تعادل نش شرایطی است که در آن همه بازیکنان درگیر در بازی توافق دارند که بهترین راه حل برای بازی به جز وضعیت واقعی آنها در این مرحله وجود ندارد. هیچ یک از بازیکنان در تغییر استراتژی فعلی خود (بر اساس تصمیمات سایر بازیکنان) مزیتی ندارند. یکی از رایج ترین مثال هایی که برای توضیح تعادل نش استفاده می شود، معضل زندانی است. بیایید تصور کنیم دو جنایتکار دستگیر می شوند و بدون داشتن امکان ارتباط با یکدیگر در سلول نگه داشته می شوند.
اگر یکی از این دو زندانی به جرم خود اعتراف کند، اولی آزاد می شود و دیگری 10 سال را در زندان می گذراند.
اگر هیچ یک از آنها اعتراف نکنند، برای هر کدام فقط یک سال در زندان می گذرانند.
اگر هر دو اعتراف کنند، در عوض هر دو 5 سال در زندان می گذرانند.
در این حالت تعادل نش زمانی حاصل می شود که هر دو جنایتکار به یکدیگر خیانت کنند.
یک راه آسان برای فهمیدن اینکه آیا بازی به تعادل نش رسیده است یا خیر می تواند این باشد که استراتژی خود را برای حریفان آشکار کنید. اگر بعد از مکاشفه شما، هیچ کدام از آنها استراتژی خود را تغییر ندادند، تعادل نش نشان داده می شود.
متأسفانه، دستیابی به تعادل نش در بازی های متقارن آسان تر از نامتقارن است. بازی های نامتقارن در واقع رایج ترین بازی ها در برنامه های کاربردی دنیای واقعی و هوش مصنوعی هستند.
