Рулеточные компьютеры
Как компьютер засекает шарик, кто построил первые и насколько точным он должен быть.

Рулеточный компьютер засекает шарик и ротор в первые секунды спина и называет часть колеса, где должен остановиться шарик. Эдвард Торп и Клод Шеннон построили первый в 1961 году, а Эвдемоны строили цифровые с 1976 года. Методу нужно, чтобы ставки принимались после запуска: лайв-студии теперь закрывают приём ставок в момент запуска, а Невада запрещает такие устройства с 1985 года.
Как был построен первый рулеточный компьютер
Идея пришла Эдварду Торпу весной 1955 года, когда он был аспирантом-физиком в UCLA: колесо, сделанное слишком хорошо, чтобы иметь смещение, должно вести шарикоборудованиеШарикМаленький шарик, который запускают по дорожке против вращения ротора. Современные шарики делают из айворина или тефлона, диаметр 18–21 мм.Читать полностью → по кругу так же предсказуемо, как движется планета. Он снял на плёнку дешёвое колесо половинного размера с секундомером в кадре и выяснил, что оно слишком неравномерное, чтобы его предсказывать, а поездка в Неваду в декабре 1958 года показала ему, что колёса в казино вращаются плавно. Потом его время занял блэкджек. В ноябре 1960 года в MIT он попросил Клода Шеннона представить его статью о подсчёте карт в Национальную академию наук; в конце встречи Шеннон спросил, над чем он ещё работает, и рулеточный проект переехал в подвал Шеннона. Они купили стандартное казино-колесо из Рино за $1 500, поставили его на старый бильярдный стол со сланцевой плитой и засекали шарик по стробоскопу и часам с точностью до сотой доли секунды. С практикой их ошибки засечки снизились примерно с 0,03 до 0,01 секунды. К июню 1961 года в компьютере было двенадцать транзисторов, а размером он был с пачку сигарет: переключатель в ботинке, на который нажимали большим пальцем ноги, засекал ротороборудованиеРоторВращающаяся часть колеса, на которой расположены ячейки.Читать полностью → и шарик, а тон в одном ухе называл один из восьми секторовколесоСекторНепрерывная дуга ячеек на колесе — в отличие от группы чисел на игровом поле.Читать полностью → колеса. Тем летом в Лас-Вегасе Шеннон засекал время у колеса и записывал числа, как любой игрок по системе, а Торп ставил по десять центов на дальнем конце стола. Предсказания подтверждались, но тонкие, как волос, провода к наушнику то и дело рвались, а однажды женщина рядом с Торпом в ужасе уставилась на динамик, торчащий у него из уха. По-крупному они так и не играли. Торп объявил о системе в 1966 году и опубликовал подробности в 1979 и 1984 годах.
Первые цифровые компьютеры
Машина Торпа и Шеннона была аналоговой: её схема и была её программой, и, чтобы изменить метод, схему приходилось перепаивать. Микропроцессор снял это ограничение. Алан Льюис, студент Калтеха, в 1972 году принёс самодельный цифровой компьютер в футляре от фотоаппарата в Circus Circus в Лас-Вегасе, засекал колёса с балкона над столами и по радио передавал предсказания напарнику внизу. Компьютер работал, но денег не принёс; позже Льюис понял, что не учёл наклон колеса. С 1976 года группа студентов-физиков из Санта-Круза, Эвдемоны, сделала эту работу основательно. Они купили колесо из казино, измерили шарик, ротор, наклон и отскок и написали уравнения с пятью настройками, которые игрок подгонял под каждое колесо, около двадцати минут щёлкая переключателями под пальцами ног перед тем, как ставить. Их компьютер называл один из восьми секторов через несколько секунд после начала спина. За настоящим столом в январе 1978 года он дал преимущество, которое они оценили в 25%; аппаратура, пристёгнутая к телу, а позже встроенная в ботинки, отказывала гораздо чаще, чем физика (см. «Эвдемоны»).
Почему были важны поздние ставки
Казино может полностью остановить предсказание, если не принимает ставок после запуска шарика. Торп обнаружил, что так почти никто не делал: в Рино, Лас-Вегасе, Лондоне, Монте-Карло, Ницце, Венеции и Пуэрто-Рико обычно объявляли «Ставок больше нетпроцедураСтавок больше нетОбъявление дилера (или подсказка на экране), которое закрывает приём ставок. Фишки больше нельзя ставить, передвигать и убирать.Читать полностью →» за один-два оборота до того, как шарик падал. Именно это окно с тех пор было нужно каждой схеме предсказания — от Эвдемонов до поздних устных ставок команды Ritz на трекестолТрекОвальная полоса на лайв-столах и электронных игровых полях, где числа идут в порядке колеса; по ней ставки на соседей и на сектор ставят одним нажатием.Читать полностью →. Невада запретила устройства для предсказания в мае 1985 года, а лайв-студии теперь закрывают приём ставок в момент запуска.
Как казино давали отпор
В те годы, когда ставки ещё принимали после запуска шарика, казино боролись с подозрительными игроками через дилера. В рассказах об игроках по системе Нормана Ли в Ницце в 1966 году и о более поздних командах предсказателей описаны новый крупьелюдиКрупьеДилер за столом рулетки.Читать полностью → на каждом спине, другой шарик, укороченные или ускоренные спины, стол, заполненный людьми самого казино, и в конце концов закрытый стол. Эти истории исходят от самих игроков, и проверить их трудно (Голдман, 2007). Тем не менее тактика понятна: коротким или быстрым спином нельзя направить шарик в нужную ячейкуоборудованиеЯчейкаОдно из 37 пронумерованных отделений ротора. Другие названия: слот, чашечка.Читать полностью →, но он сбивает засечку времени, на которую опирается предсказатель.
Насколько точным должно быть предсказание
Торп (1984) рассчитал, чего стоит предсказание, ошибка которого подчиняется колоколообразной кривой: в типичном спине предсказанная ячейка промахивается на σ ячеек в ту или другую сторону. Ставьте только на предсказанное число или на него и на двух соседейставкаСоседиЧисло и по две ячейки с каждой стороны от него на колесе: пять фишек прямыми ставками.Читать полностью → с каждой стороны — и преимущество зависит только от σ. Идеальное предсказание выигрывало бы каждую прямую ставкуставкаПрямая ставкаОдно число, выплата 35:1.Читать полностью →. При σ = 10 ячеек — такой точности добились Торп и Шеннон — прямая ставка приносит около +44%; именно эту цифру Торп приводит для их устройства, а в его рассказе 1998 года она относится к самой выгодной восьмой части колеса. С ростом ошибки преимущество быстро падает и исчезает примерно при 17 ячейках на европейском колесе и 16 на американском, когда предсказание промахивается почти на полколеса. Собственный расчёт ошибок Торпа показывает, почему этот предел близок: отдельные ошибки в 1,4 и 5,5 ячейки от засечки ротора и шарика, 7 — от падения шарика через отбойникиоборудованиеОтбойникОдно из металлических препятствий на скате, которые меняют путь падающего шарика. Другие названия: каноэ, ромб, штифт.Читать полностью → и 6 — от отскоков в ячейках вместе дают около 10,8.
Вопросы
Нет. Там нет шарика. Число определяет программа до анимации.
Они были бы уязвимы для засечки, поэтому ни один не устроен так.
Математика для удовольствия
Сначала попробуйте решить сами. Каждое решение свёрнуто; откройте его, когда будете готовы.
Устная ставка на соседейставкаСоседиЧисло и по две ячейки с каждой стороны от него на колесе: пять фишек прямыми ставками.Читать полностью → кладёт по одной фишкеденьгиФишкаЖетон, который обозначает определённую сумму; чтобы сделать ставку, его кладут на игровое поле. Другое название: чек (check).Читать полностью → на число и на две ячейкиоборудованиеЯчейкаОдно из 37 пронумерованных отделений ротора. Другие названия: слот, чашечка.Читать полностью → по обе стороны от него на колесе: пять фишек. Как часто предсказание должно попадать в эти пять ячеек, чтобы выйти в ноль, и что оно приносит, если оно верно один раз из пяти?
Показать решение
Ответ Безубыточность — при 5 попаданиях из 36, 13,9%, тогда как чистая случайность даёт 13,5%. При точности один раз из пяти оно возвращает на 44% больше, чем поставлено.
Если ставка попадает, одна фишка выигрывает 35 к 1 и возвращается вместе с выигрышем — 36 фишек, а остальные четыре проиграны. Значит, попадание возвращает 36 за 5 поставленных, и ставка выходит в ноль, если попадает 5 раз из 36, 13,9%. Случайно она попадает 5 раз из 37, 13,5%. Из этого небольшого разрыва, меньше половины процентного пункта, и складываются все 2,70%.
При одном попадании из пяти на каждые 5 поставленных возвращается 0,2 × 36 = 7,2 фишки, +44%. При одном из четырёх — +80%.
Вот почему небольшой прирост точности стоит так дорого и почему казино при высоких ставках рано закрывают приём устных ставокстолУстная ставкаСтавка, которую не кладут на стол своей рукой, а называют дилеру; обычно это ставка на сектор колеса, например voisins или tiers. Другое название: «объявленная ставка».Читать полностью →: этот небольшой разрыв и есть весь запас казино. Сообщается, что игроки из Ritz в 2004 году ставили именно так.
Торп перечислил четыре независимые ошибки своего предсказания, в ячейках: 1,4 от засечки ротораоборудованиеРоторВращающаяся часть колеса, на которой расположены ячейки.Читать полностью →, 5,5 от засечки шарикаоборудованиеШарикМаленький шарик, который запускают по дорожке против вращения ротора. Современные шарики делают из айворина или тефлона, диаметр 18–21 мм.Читать полностью →, 7 от падения шарика через отбойникиоборудованиеОтбойникОдно из металлических препятствий на скате, которые меняют путь падающего шарика. Другие названия: каноэ, ромб, штифт.Читать полностью → и 6 от отскоков в ячейках. Какова общая ошибка и сколько добавляют две ошибки засечки?
Показать решение
Ответ Всего около 10,8 ячейки. Без ошибок засечки было бы 9,2, так что две засечки добавляют лишь 1,6.
Независимые ошибки не складываются напрямую; складываются их квадраты. Типичный размер общей ошибки — квадратный корень из суммы квадратов: 1,4² + 5,5² + 7² + 6² = 1,96 + 30,25 + 49 + 36 = 117,2, и √117,2 ≈ 10,8.
Без двух ошибок засечки: √(49 + 36) = √85 ≈ 9,2.
Общая ошибка в 10,8 ячейки укладывается в предел 17 ячеек из таблицы на этой странице и даёт около +34% на одном числе. Вывод Торпа: когда падение через отбойники — самая большая ошибка, более точная засечка почти ничего не даёт.
Минутка юмора

Физика работает. Окно для ставок закрылось.
Источники
- Thorp, E. O. «Optimal gambling systems for favorable games.»
- Thorp, E. O. The Mathematics of Gambling.
- Thorp, E. O. “The invention of the first wearable computer.”
- Bass, T. A. The Eudaemonic Pie.
- Small, M. & Tse, C. K. “Predicting the outcome of roulette.”
- Goldman, N. Great Gambling Scams.
- Nevada Revised Statutes, chapter 465.