Задача про убегание от хищников
А львы как бегают? Всегда на тебя или тоже время как-то минимизируют?
Львы всегда бегут прямо на вас.
на самом деле лев это довольно тяжелая штука, которая разогнавшись разворачивается весьма не быстро.
Например, в 1-мерном случае, когда только 2 льва, медленный очень близко, а быстрый далеко, нужно сначала к быстрому льву бежать.Это неверно. Так делать можно, но не "нужно".
В одномерном случае нельзя прожить дольше, чем время, которое потребуется двум львам, чтобы сойтись в одной точке, когда они тебя гарантированно поймают.
Таким образом, если ты доберешься до этой точки встречи раньше, чем любой из львов, и будешь там спокойно ждать своей судьбы, то ты решил задачу, прожил максимум времени. Но подобных оптимальных решений целая куча: ты можешь выйти в точку встречи и стоять там, или погулять вокруг, пока львы подходят, или двигаться туда по какой-нибудь хитрой траектории.
Так что в описанном тобой одномерном случае, когда быстрый далеко, медленный близко, и наша максимальная скорость равна скорости медленного, совершенно не обязательно "сначала к быстрому льву бежать". Можно, например, сначала побежать к медленному, сблизиться с ним на произвольное (в т.ч. бесконечно малое) расстояние, потом развернуться и со скоростью медленного льва (т.е. со своей максимальной) двигать к точке встречи. Достигнув её, ждать съедения.
Куча решений, короче.
************************************
По общей задаче. Изначально я думал предложить составить некую "функцию безопасности" и локально её максимизировать в каждый момент времени. Например, в качестве такой функции может служить время, которое ты проживёшь, если будешь стоять на месте. Т.е. в каждый момент времени ты перемещаешься в доступную точку, где тебе наиболее выгодно (наиболее долго) ждать смерти.
Такой способ, видимо, не приведёт к универсальному решению, так как нужно угадать правильную функцию безопасности. А с учётом того, что локально лучшее решение не обязано являться глобально лучшим, такой функции вообще может и не быть.
Но таким способом, видимо, можно найти какие-то нетривиальные траектории, более оптимальные, чем "стоять на месте".
А вообще, конечно, задача очень хитрая. И явно наличие решений очень сильно зависит от начальных условий (расположение и скорости львов, максимальная скорость человека).
Если не успеешь, то у тебя единственное решение - двигать туда. По дороге тебя догонят и сожрут.
Если успеешь, то почти любая траектория, приводящая тебя в точку встречи к моменту встречи львов, является решением. "Почти любая" - потому что надо исключить траектории, на которых ты несколько (четное число) раз пересекаешься с львами. Такие траектории появляются, когда твоя максимальная скорость больше скорости хотя бы одного из львов.

Такой вопрос появился: а вообще тигр на плоскости имеет шансы схавать человека, если его скорость равна скорости человека? По ходу дела, не может он этого сделать, разве что человек будет идти ему чётко навстречу. Если же человек хоть чуток отклонится, то тигр как ракета с головкой самонаведения совершит крутой вираж, окажется сзади и при равенстве скоростей никогда не догонит.
Если эта гипотеза верна, то исходная задача (три тигра на плоскости) решается просто. Медленный тигр не есть угроза, из соображений симметрии человеку надо держаться на одинаковом расстоянии от двух быстрых. Т.е. идти точно на медленного, поблизости от него совершить бесконечно малый манёвр (и медленный больше не страшен потом топать по прямой, пока не догонят быстрые.
сблизиться с ним на произвольное (в т.ч. бесконечно малое) расстояние, потом развернуться
совершить бесконечно малый манёвр"Сколь угодно малое число" - это я понимаю, что такое. "Бесконечно малое" - не понимаю.
Короче в каждый момент времени надо двигаться с максимальной скоростью по направлению вектора суммы скоростей всех львов.
хм, я уже постил её, только разделом ошибся:
тогда тоже очевидно, так как задача имеет ситрию, относительно прямой лев-человек.

чё ? прямиком на медленного льва с макс скоростью !?
ага

это как-т немного странна

а вообще, да, где-то косяк, должно еще как-то расстояние до львов входить.
Медленный тигр не есть угрозапочему же. если есть два других льва помимо этого, то, может статься, что на какое-то время для
нас как бы полуплоскость, а не плоскость или вообще как-то хитро ограниченное пространство, в
котором медленный, отскакивая от стенок, догонит. надо какой-нить автомат придумать : ) меня тоже не отпускает.
стенки берутся из той стратегии, которую оптимально выбрать медленному, когда он видит текущие траектории быстрых.
наверно, если я в любой момент вижу всех львов, а каждый из львов видит только меня, то я смогу
совсем убежать при достаточно хороших начальных условиях. а вот если львы ещё друг дружку
видят и в зависимости от этого корректируют траектории, то, наверно, никогда. (для плоского случая.)
кажется, я про то, что львы всегда бегут прямо на меня, забыла. ...ну : ) моя задачка более общая : )
"Сколь угодно малое число" - это я понимаю, что такое. "Бесконечно малое" - не понимаю.Это значит: я могу сблизиться со львом на сколь угодно малое расстояние, потом совершить манёвр, и лев меня не поймает. Значит, в пределе я могу не совершать никакого манёвра, и лев меня не поймает.
Я так понимаю у львов нет какой-то особой стратегии, просто они в любой момент времени бегут на жертву.
ну да, именно это я и пропустила мимо ушей : )
По-моему это не верно, Скорость льва (медленного) будет всегда больше (кроме случая совпадающих курсов) проекции скорости человека на прямую лев-человек.
Не знаю, можно ли совершить такой маневр, чтобы оказаться от льва по другую сторону на этой же прямой.
По-моему это не верно, Скорость льва (медленного) будет всегда больше (кроме случая совпадающих курсов) проекции скорости человека на прямую лев-человек.Да, это так. Но до определенного момента можно позволить льву догонять себя.
Главное успеть встать на нужный курс до того, как лев тебя догонит.
Вот и интересно, возможно ли это.
Беги на быстрого - дольше проживешь
Оказалось правильнее

Вообщем есть два варианта:
1. бежать между двуми разными львами.
2. бежать по прямой жертва-медленный.
Во втором случае сводится к одномерной задаче, где скорость второго льва переменная, равная проекции его скорости на ось движения жертвы. И следовательно стратегия такая же - прийти в точку равнодостижимую для львов. Только теперь можно управлять траекторией быстрого льва. Чтобы её удлиннить (уменьшить проекцию скорости на ось движения жертвы) надо сначала бежать к быстрым, а потом к медленнному, а потом... хана.
Первый случай сложней, но он может быть оптимальней.
____________________________________________
16 Тогда царь повелел, и привели Даниила, и бросили в ров львиный; при этом царь сказал Даниилу: Бог твой, Которому ты неизменно служишь, Он спасет тебя!
17 И принесен был камень и положен на отверстие рва, и царь запечатал его перстнем своим, и перстнем вельмож своих, чтобы ничто не переменилось в распоряжении о Данииле.
18 Затем царь пошел в свой дворец, лег спать без ужина, и даже не велел вносить к нему пищи, и сон бежал от него.
19 Поутру же царь встал на рассвете и поспешно пошел ко рву львиному,
20 и, подойдя ко рву, жалобным голосом кликнул Даниила, и сказал царь Даниилу: Даниил, раб Бога живаго! Бог твой, Которому ты неизменно служишь, мог ли спасти тебя от львов?
21 Тогда Даниил сказал царю: царь! вовеки живи!
22 Бог мой послал Ангела Своего и заградил пасть львам, и они не повредили мне, потому что я оказался пред Ним чист, да и перед тобою, царь, я не сделал преступления.
Дан. 6:16-22
Это понятно, но бежать на льва глупо. Я так думаю надо бежать между медленным и быстрым львами, так, чтобы их относительные скорости (относительно человека) равнялись (будет что-то вроде v=20-10*cos(\alpha)=10+10*cos(\beta-\alpha где \alpha - угол между траекториями движения быстрого льва и человека, \beta - угол между траекториями движения львов. В начальный момент времени \beta=4/6pi
Осталось выписать уравнение для поиска \beta...
Ну вообще-то, как я понимаю, убежать от "медленного" льва можно только в том случае, если двигаться от него строго по прямой лев-человекНет, если ты бежишь по прямой Ox с постоянной скоростью, а лев скажем в точке (0,y y>0, то лев тебя не догонит за конечное время. Его траектория будет что-то типа гиперболы, с асимптотой - твоей прямой, по которой ты бежишь. То же если ты бегаешь по окружности с центром в начальном положении льва, его траектория будет что-то типа раскручивающейся спирали с асимптотической окружностью в конце (а может с окружностью я ошибаюсь).
Мне кажется если бежать с максимальной скоростью, и чтобы проекция моей скорости на вектор я-лев была неположительна, то есть достаточно большой набор моих траекторий, что лев не догонит. Главное чтобы асимптотическим я бежал почти по направлению от него.
Для быстрых львов всё грустнее.
Нет, если ты бежишь по прямой Ox с постоянной скоростью, а лев скажем в точке (0,y y>0, то лев тебя не догонит за конечное время. Его траектория будет что-то типа гиперболы, с асимптотой - твоей прямой, по которой ты бежишь.Вот-вот! Я про это и писал. Вроде интуитивно именно так и получается. Но по-хорошему надо бы вывести уравнение траектории, из которого это будет следовать. Там будет система из двух диффуров, надо с ней покопаться.
Более того, если я не путаю, если даже преследующий тебя лев изначально находится впереди (конечно, не на самой прямой, по которой ты бежишь то не догонит. В Кванте давным-давно была статья про это.
В обычных догонялках при равной скорости убежать очень сложно, ибо там есть еще длина рук

Точно, что-то обшибся... тогда в пределе надо двигаться по прямой отклоняющейся на бесконечно малый угол от прямой медленный лев-человек.
А вообще да, если медленного льва можно обогнуть, то да, нужно на медленного бежать.
Я так думаю надо бежать между медленным и быстрым львами, так, чтобы их относительные скорости (относительно человека) равнялись (будет что-то вроде v=20-10*cos(\alpha)=10+10*cos(\beta-\alpha где \alpha - угол между траекториями движения быстрого льва и человека, \beta - угол между траекториями движения львов. В начальный момент времени \beta=4/6piэто локальное условие, а оптимальное решение запросто может ему не удовлетворять.
Путного решения у меня не получилось.
Можно (чтобы x в бесконечность не уходил) взять за новые переменные координаты вектора лев-человек X=t-x, Y=-y и следить, собственно нас интересует чтобы этот вектор в 0 не обратился за конечное время.
В общем случае, когда человек движется по заданному закону со скоростью
при скорости льва q и скорости человека 1 получим
При q>1 (например 2) это быстрый лев, при q=1 медленный, при q<1 вообще тормоз, при q<0 он от нас вообще убегает - трус.

Вроде всё так.
Вообще для 3 львов это будет три системы дифуров и задача оптимизации на время встречи


у меня точно такая же система получалась. Но как её решать?
Ищу работу кстати. Умею флудить на форумах по делу.

Более того, если я не путаю, если даже преследующий тебя лев изначально находится впереди (конечно, не на самой прямой, по которой ты бежишь то не догонит. В Кванте давным-давно была статья про это.А когда примерно? А то номера все есть в онлайне. Вечером приду, может покопаюсь в них.
Охх, не помню. В семидесятых-восьмидесятых (но полной уверенности нет). Там вроде формулировалось про лису и собаку, может где в названии промелькнёт...
Чтобы догоняющий мог догнать, необходимо, чтобы параллельная проекция скорости была больше, чем у убегающего. В случае равенства модулей скоростей это возможно только в том случае, если убегающий сам бежит про прямой на догоняющего.

А может можно всех трёх тигров бошками столкнуть?боюсь, что это произойдёт только в том случае, если ты окажешься между их лбами
да это-то тривиально. Просто может там есть ссылки на решение с двумя-тремя львами.
про лису и собакутогда, видимо, прав со своим решением. Медленного динозаврика можно обогнуть сколь угодно малым возмущением маршрута, так что в начале бежать надо прямо на него.
боюсь, что это произойдёт только в том случае, если ты окажешься между их лбами
вот и нет: сначала быстрый наскакивает на медленного, в результате травмы теряет скорость, и потом на него наскакивает второй быстрый. Таким макаром есть шанс не максимизировать время оставшейся жизни (весьма жалкой - проводимой в убегании от трёх зверей а спастись

Ещё одно уравнение(но оно не интегрируется) получается, если первое умножить на Y, второе на X, и вычесть из первого. Выходит что-то типа(в моих обозначениях)
vitamin8808
Такая задача: вы находитесь на плоскости и окружены львами. Например, 3 льва расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной 10, а вы в центре. Львы всегда бегут прямо на вас. У двух скорость 20, у третьего 10. Ваша от 0 до 10(по желанию). Насколько максимально можно продлить время своей жизни?Один русский проф мне сказал, что это известная головоломка и решение у неё очень трудное и распечатки с этой задачей немцы разбрасывали над Англией, чтобы отвлечь английских математиков от расшифровки Энигмы
Кто-нибудь знает, как подобные задачи вообще решаются? Хотя бы численно.
Проблема в том, что оптимальное глобально решение может быть не оптимальным локально. Например, в 1-мерном случае, когда только 2 льва, медленный очень близко, а быстрый далеко, нужно сначала к быстрому льву бежать.