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這一系列的影片是我整理出來,關於遊戲設計的基礎知識 目前有十七集,希望能夠持續每週更新(汗),算是拋磚引玉吧 桌遊想德美 Ep.17《安東尼法則》 經過上一期,我們已經準備好要來回答安東尼的問題了:一顆骰子丟4次,至少出現一次6 的機率是多少?我們先用比較慢的算法,順便複習上一期的觀念 有圖+有聲版本 https://youtu.be/vrdI0rP_j1I
丟4次骰子,有可能會出現一次6、兩次6、三次6、或者最多四次6,這些狀況彼此不會重 ,所以我們只要把它們的機率分別算出來,再全部加起來,就得到答案了 ---------- 先來算最簡單的,四次6的狀況 這我們上次已經算過了,就是1/6x1/6乘4次,也就是1/1296 再來,那三次6的狀況呢? 4次裡面有3次是6、1次不是6,不是6的那一次可能出現在第一次、第二次、第三次、或第 四次,共4種情況 丟到6的機率是1/6,沒丟到6的機率則是5/6 所以第一次沒丟到6的情況就是5/6x1/6x1/6x1/6,等於5/1296;其它3種情況的算法一樣 ,加起來就是20/1296,這是有三次6的狀況 那兩次6的狀況呢? 好直接講有6種可能,而每一種的機率都是5/6x5/6x1/6x1/6,25/1296,6種情況加起來就 是150/1296 最後,4次中只有一次6的狀況,有4種,每一種的機率是125/1296,加起來就是500/1296 於是我們得出了4種狀況各自的機率 四次6的機率是1/1296、三次6的機率是20/1296、兩次6的機率是150/1296、一次6的機率 是500/1296,全部加起來就是671/1296,大約是51.77% 所以,第一種玩法的確是對安東尼比較有利的,但並非如同他所算的66%這麼誇張,也因 為他的勝率很接近50%,所以他的朋友們也是過了好一陣子才發現這個遊戲對安東尼比較 有利 第二種玩法也可以這樣算出來,但如果你想要算得快一點,就必須用到下一個觀念了 ---------- 第七、100%減掉「可能發生的機率」等於「不會發生的機率」 這好像在說廢話,如果說10%會發生,那就是90%不會發生嘛 這個觀念其實是在說,如果從正面算很麻煩,我們就從反面算,再用100%去減,會快很多 有多快呢?馬上來驗證一下,剛才我們算了老半天,終於得出安東尼第一種遊戲的勝率是 51.77% 一顆骰子丟4次,至少出現一次6的機率是多少?我們把它反過來問,一顆骰子丟4次,次6都沒出現的機率是多少? 沒丟到6的機率是5/6,4次都沒丟到6,就是5/6x5/6x5/6x5/6,625/1296,等於0.4823 1-0.4823=0.5177,賓果~就是51.77%啦 碰到安東尼的第二種玩法,兩顆骰子丟24次,至少出現一次雙6的機率 如果你用前面分開條列狀況、各別計算之後再相加的解法,將會是個惡夢,因為你至少要 算24次 一次雙6的、兩次雙6的、三次雙6、四次五次六次…每一個各自可能的組合情況又超多, 難度直逼窮舉法 但現在我們學會反過來,兩顆骰子丟24次,至少出現一次雙6的機率,我就直接去算兩顆 骰子丟24次,一次雙6都沒有的機率 丟兩顆骰子,出現雙6的機率是1/36,而沒有出現雙6的機率就是35/36 丟24次都沒出現雙6,就是35/36x35/36乘24次,用計算機算出來35/36的24次方等於 0.5086,1-0.5086=0.4914,49.14% 也就是說安東尼第二種玩法的勝率只有49.14%,雖然同樣很接近50%,但是玩多了當然還 是會賠錢的 ---------- 後面再順便談談第八、機率的分佈曲線 丟兩顆骰子加起來,數字會在2~12之間,但他們出現的機率很不一樣,有玩過卡坦島的 人就知道,7最容易出現,而12跟2就機率很低了,除非你用抽數字牌2~12來代替,這樣 每個數字的出現機率才會是一樣的 這代表什麼呢?我們可以運用這個原理,去控制隨機數字的跳動幅度,像這樣用兩個骰子 相加的方式,就會讓出現的數字集中在7的上下,更傾向中間值,而較少出現2或12這種極 大極小的極端值 ---------- 九、蒙特卡羅法 不知道大家還記不記得前陣子很轟動的Alpha Go?圍棋人工智能 現在正在跟目前世界排名第一的柯潔對戰中,所以我這幾天都在螢幕前耍廢 好想見證人類贏一次沒出bug的Alpha Go啊 蒙特卡羅可以說是窮舉法的反向運用,這種作法不用數學去算,而是直接實際操作、藉由 統計收集到的數據來抓出特定事件的機率是多少,操作的次數樣本數愈多,就愈逼近正確 的機率 如果安東尼要用蒙特卡羅法,他只需要自己在家裡一直骰、一直骰,然後把每一次輸贏的 結果記錄下來可以了,只要實際操作的次數夠多,就能抓到比較精確的勝率數字 有些問題只能靠這個方法來解,比如說缺角的骰子,1~6出現的機率並不一樣,自然就不 能用1/6去算了 ---------- 十、安東尼大法 最後,這是所有觀念中最最重要的一條,只要你掌握了這一條,就算前面其他全都忘了也 沒差 覺得機率好難,聽不懂學不會又懶得算? 沒關係,把你的問題拿去問帕斯卡,或者任何你認識的數學天才吧,他們會很樂意幫你算 的 如果你週遭真的找不到專家,也可以去找個有人氣的論壇,把你的問題貼上去,前面寫上 「我知道這個問題對任何人來說都非常困難,但還是希望有人能夠替我解惑」,這類的必 殺句型,對那些擁有八奇思考領域的人非常有效 噢你完全不用擔心這好像在利用人家,因為對你來說是難題,但對他們來說,不過就是茶 餘飯後的休閒娛樂,跟玩數獨的意思差不多 認真說起來,要不是安東尼的笨問題,帕斯卡跟費馬就不會有這些關於機率論的偉大研究 了,或許數學家們才是玩得最開心的呢 下一期,我們來談談機率的好兄弟,期望值 記得準時來上課囉,我是魚子醬,咱們下期再會 歡迎訂閱,或者來這找找其他集喔^ ^ https://www.facebook.com/DavidWangStudio/ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.240.20.31 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/BoardGame/M.1495708044.A.58B.html
BestGarenTw: 數學推 05/25 18:46
eastpopo: 果然最後還是問人最快XD 05/25 18:48
moneyspeak: 推 05/25 19:39
blackcellar: 是不是花太多時間在講機率了? 05/25 20:00
north4909: 其實我也覺得XD 但刪減上很頭大,因為基礎至少得提一下 05/25 20:32
martian001: 好像解釋數學的部分有點多 05/26 00:06
whisperwin: 我反而覺得講得非常清楚,這是最最基礎。很受不了概念 05/26 00:42
whisperwin: 一百分,執行50分的設計。連機率都搞不懂。 05/26 00:42
xiturz: 以前學過的東西,套上桌遊學機率,有趣許多。解說的很不 05/26 09:36
xiturz: 錯! 05/26 09:36
ebv: 機率部分講得很好啊 幫大家複習 用在桌遊上也不會想睡覺 推! 05/26 09:40