رایانههای رولت
رایانه چگونه توپ را زمانسنجی میکند، چه کسانی نخستین نمونهها را ساختند، و دقتش باید چقدر باشد.

رایانه رولت توپ و روتور را در نخستین ثانیههای چرخش زمانسنجی میکند و بخشی از چرخ را نام میبرد که توپ باید در آن بنشیند. ادوارد تورپ و کلود شانون نخستین نمونه را در 1961 ساختند و یودایمونها از 1976 نمونههای دیجیتال ساختند. این روش به پذیرش شرط پس از پرتاب نیاز دارد: استودیوهای زنده اکنون شرطبندی را هنگام پرتاب میبندند و نوادا از 1985 چنین دستگاههایی را ممنوع کرده است.
نخستین سیستم رایانه رولت چگونه ساخته شد
این ایده در بهار 1955 به ذهن ادوارد تورپ رسید، زمانی که دانشجوی تحصیلات تکمیلی فیزیک در UCLA بود: چرخی که آنقدر خوب ساخته شده باشد که سوگیر نباشد، باید توپتجهیزاتتوپتوپ کوچک که خلاف روتور در مسیر پرتاب میشود. توپهای مدرن از ایورین یا تفلون و بهاندازه 18–21 mm هستند.خواندن کامل ← را به همان پیشبینیپذیری یک سیاره به گردش درآورد. او از یک چرخ ارزان نیماندازه، با یک کرنومتر در کادر، فیلم گرفت و دید که برای پیشبینی بیش از حد نامنظم است، و سفری به نوادا در دسامبر 1958 به او نشان داد که چرخهای کازینو روان کار میکنند. سپس بلکجک جای آن را گرفت. در نوامبر 1960، در MIT، از کلود شانون خواست مقاله شمارش کارتش را به آکادمی ملی علوم بفرستد؛ در پایان دیدار شانون پرسید روی چه چیز دیگری کار میکند، و پروژه رولت به زیرزمین شانون منتقل شد. آنها یک چرخ استاندارد را به قیمت $1,500 از رنو خریدند، روی یک میز بیلیارد قدیمی با صفحه سنگ لوح گذاشتند و توپ را با نور استروب و ساعتی که تا یکصدم ثانیه خوانده میشد زمانسنجی کردند. با تمرین، خطای زمانسنجی آنها از حدود 0.03 به 0.01 ثانیه رسید. تا ژوئن 1961 رایانه دوازده ترانزیستور داشت و به اندازه یک پاکت سیگار بود: کلیدی در کفش که با شست پا کار میکرد روتورتجهیزاتروتوربخش چرخان چرخ که خانهها را حمل میکند.خواندن کامل ← و توپ را زمانسنجی میکرد، و صدایی در یک گوش یکی از هشت بخشچرخبخشکمان پیوستهای از خانهها روی چرخ، در برابر گروهی روی چیدمان.خواندن کامل ← چرخ را نام میبرد. آن تابستان در لاسوگاس شانون کنار چرخ زمانسنجی میکرد و مانند هر بازیکن سیستمی اعداد را یادداشت میکرد، در حالی که تورپ در انتهای دیگر میز دهسنتی شرط میبست. پیشبینیها درست از آب درآمدند، اما سیمهای مویی به گوشی مدام پاره میشدند، و یک بار زنی که کنار تورپ بود با وحشت به بلندگویی خیره شد که از گوش او بیرون زده بود. آنها هرگز بهطور جدی شرط نبستند. تورپ سیستم رایانه رولت را در 1966 اعلام کرد و جزئیاتش را در 1979 و 1984 منتشر کرد.

نخستین رایانههای دیجیتال
دستگاه تورپ و شانون آنالوگ بود: مدارش همان برنامهاش بود و تغییر روش یعنی سیمکشی دوباره آن. ریزپردازنده این محدودیت را برداشت. آلن لوئیس، دانشجوی کلتک، در 1972 رایانه دیجیتالی دستساز را در کیف دوربین به کازینوی Circus Circus در لاسوگاس برد، از بالکنی بالای میزها چرخها را زمانسنجی کرد و پیشبینیها را با بیسیم برای همدستی در پایین فرستاد. کار کرد و پولی درنیاورد؛ بعدها فهمید که شیب چرخ را از قلم انداخته بود. از 1976 گروهی از دانشجویان فیزیک در سانتا کروز، یودایمونها، این کار را کامل انجام دادند. آنها یک چرخ کازینو خریدند، توپ، روتور، شیب و جهش را اندازه گرفتند و معادلاتی با پنج تنظیم نوشتند که بازیکن برای هر چرخ، با زدن کلیدهای پا به مدت حدود بیست دقیقه پیش از شرطبندی، تنظیمشان میکرد. رایانه آنها چند ثانیه پس از شروع چرخش یکی از هشت بخش را نام میبرد. سر یک میز واقعی در ژانویه 1978 برتریای داد که آن را 25% برآورد کردند؛ سختافزار، که به بدن بسته میشد و بعدها درون کفش ساخته شد، بسیار بیشتر از فیزیک از کار افتاد (نگاه کنید به یودایمونها).

چرا شرطهای دیرهنگام اهمیت داشتند
کازینو میتواند با نپذیرفتن شرط پس از پرتاب توپ، پیشبینی را کاملاً متوقف کند. تورپ دریافت که تقریباً هیچ کازینویی این کار را نمیکرد: در رنو، لاسوگاس، لندن، مونتکارلو، نیس، ونیز و پورتوریکو رویه معمول این بود که «شرطی پذیرفته نمیشودرویهشرطی پذیرفته نمیشوداعلام دیلر (یا راهنمای روی صفحه) که شرطبندی را میبندد. دیگر نمیتوان ژتونی گذاشت، جابهجا کرد یا برداشت.خواندن کامل ←» یکی دو دور پیش از افتادن توپ اعلام شود. این پنجره همان چیزی است که هر طرح پیشبینی از آن پس به آن نیاز داشته است، از یودایمونها تا شرطهای دیرهنگام گروه ریتز روی پیست شرطمیزپیست شرطنوار بیضی روی چیدمانهای زنده و الکترونیکی که شمارهها را به ترتیب چرخ نشان میدهد و برای گذاشتن شرط همسایهها و بخش با یک لمس استفاده میشود.خواندن کامل ←. نوادا در مه 1985 دستگاههای پیشبینی را غیرقانونی کرد، و استودیوهای زنده اکنون شرطبندی را هنگام پرتاب میبندند.
کازینوها چگونه مقابله کردند
در سالهایی که شرطها هنوز پس از پرتاب پذیرفته میشد، کازینوها از طریق دیلر با بازیکنان مظنون مقابله میکردند. روایتهای مربوط به بازیکنان سیستمی نورمن لی در نیس در 1966 و گروههای پیشبینی بعدی از کروپیهافرادکروپیهدیلرِ میز رولت.خواندن کامل ← تازه در هر چرخش، توپ عوضشده، چرخشهای کوتاه یا تند، میزی شلوغ از افراد خود کازینو و سرانجام میزی بسته خبر میدهند. این داستانها از سوی بازیکنان روایت شدهاند و راستیآزماییشان دشوار است (Goldman، 2007). با این حال این ترفندها منطقیاند: چرخش کوتاه یا تند نمیتواند توپ را به سوی یک خانهتجهیزاتخانهیکی از 37 محفظه شمارهدار روی روتور. نامهای دیگر: شیار، جام.خواندن کامل ← نشانه بگیرد، اما زمانبندیای را که پیشبینیکننده اندازه میگیرد به هم میریزد.

پیشبینی چقدر باید خوب باشد
تورپ (1984) حساب کرد که پیشبینی وقتی خطایش از منحنی زنگولهای پیروی میکند چه ارزشی دارد: در یک چرخش معمولی خانه پیشبینیشده σ خانه به این سو یا آن سو خطا دارد. روی شماره پیشبینیشده بهتنهایی شرط ببندید، یا روی آن و دو همسایهشرطهمسایههایک شماره و دو خانه دو سوی آن روی چرخ، برابر با پنج ژتون تکعدد.خواندن کامل ← در هر طرفش، و برتری فقط به σ بستگی دارد. پیشبینی بینقص هر تکعددشرطتکعددیک شماره، با پرداخت 35:1.خواندن کامل ← را میبرد. در σ = 10 خانه، یعنی دقتی که تورپ و شانون به آن رسیدند، شرط تکعدد حدود +44% بازده دارد، رقمی که تورپ برای دستگاهشان ذکر میکند؛ گزارش 1998 او این رقم را به شرط روی مطلوبترین یکهشتم چرخ نسبت میدهد. برتری با بزرگشدن خطا بهسرعت کم میشود و در حدود 17 خانه روی چرخ اروپایی و 16 خانه روی چرخ آمریکایی از بین میرود، یعنی وقتی پیشبینی تقریباً به اندازه نیمی از چرخ خطا دارد. بودجه خطای خود تورپ نشان میدهد چرا این حد نزدیک است: خطاهای جداگانه 1.4 و 5.5 خانه از زمانسنجی روتور و توپ، 7 خانه از افتادن توپ روی منحرفکنندههاتجهیزاتمنحرفکنندهیکی از مانعهای فلزی روی پیشبند که توپِ در حال افتادن را پراکنده میکند. نامهای دیگر: کانو، الماس، پین.خواندن کامل ← و 6 خانه از جهش در خانهها روی هم به حدود 10.8 میرسند.
پرسشها
نه. توپی وجود ندارد. شماره پیش از پویانمایی توسط نرمافزار انتخاب میشود.
در برابر زمانسنجی آسیبپذیر میبودند، و به همین دلیل هیچ میزی اینگونه اداره نمیشود.
سرگرمی با ریاضی
اول خودتان امتحان کنید. هر راهحل بسته است؛ هر وقت آماده بودید بازش کنید.
شرط ندایی همسایههاشرطهمسایههایک شماره و دو خانه دو سوی آن روی چرخ، برابر با پنج ژتون تکعدد.خواندن کامل ← یک ژتونپولژتوننشانهای نماینده مبلغ ثابت که برای شرط روی چیدمان گذاشته میشود. نام دیگر: چک.خواندن کامل ← روی یک شماره و روی دو خانهتجهیزاتخانهیکی از 37 محفظه شمارهدار روی روتور. نامهای دیگر: شیار، جام.خواندن کامل ← در هر طرف آن روی چرخ میگذارد: پنج ژتون. یک پیشبینی چند بار باید در آن پنج خانه بنشیند تا سر به سر شود، و اگر از هر پنج بار یک بار درست باشد چه سودی دارد؟
نمایش راهحل
پاسخ در 5 از 36، یعنی 13.9%، سر به سر میشود، در برابر 13.5% تنها از روی شانس. اگر از هر پنج بار یک بار درست باشد، 44% بیش از مبلغ شرطش برمیگرداند.
اگر شرط ندایی بنشیند، یک ژتون 35 به 1 میبرد و همراه با سودش برمیگردد، یعنی 36 ژتون، و چهار ژتون دیگر از دست میروند. پس یک برد در برابر 5 مبلغ شرط 36 برمیگرداند، و این شرط اگر 5 بار در 36 بار بنشیند سر به سر میشود، یعنی 13.9%. از روی شانس 5 بار در 37 بار مینشیند، یعنی 13.5%. همین فاصله کوچک، کمتر از نیم واحد درصد، سرچشمه کل 2.70% است.
با یک برد از هر پنج بار، به ازای هر 5 مبلغ شرط 0.2 × 36 = 7.2 ژتون برمیگردد، یعنی +44%. با یکی از هر چهار، +80%.
به همین دلیل افزایشی کوچک در دقت این همه میارزد، و به همین دلیل کازینوها در شرطهای بالا شرطهای نداییمیزشرط نداییشرطی که بهجای گذاشتن با دست، به دیلر اعلام میشود؛ معمولاً شرط یک بخش چرخ مانند وازن یا تیر. نام دیگر: شرط اعلامی.خواندن کامل ← را زود میبندند: آن فاصله کوچک کل حاشیه کازینوست. گزارش شده است که گروه ریتز در 2004 به همین شیوه شرط میبست.
تورپ چهار خطای مستقل را در پیشبینی خود برحسب خانه فهرست کرد: 1.4 از زمانسنجی روتورتجهیزاتروتوربخش چرخان چرخ که خانهها را حمل میکند.خواندن کامل ←، 5.5 از زمانسنجی توپتجهیزاتتوپتوپ کوچک که خلاف روتور در مسیر پرتاب میشود. توپهای مدرن از ایورین یا تفلون و بهاندازه 18–21 mm هستند.خواندن کامل ←، 7 از افتادن توپ از روی منحرفکنندههاتجهیزاتمنحرفکنندهیکی از مانعهای فلزی روی پیشبند که توپِ در حال افتادن را پراکنده میکند. نامهای دیگر: کانو، الماس، پین.خواندن کامل ← و 6 از جهیدن در خانهها. کل خطا چقدر است، و دو خطای زمانسنجی چقدر به آن میافزایند؟
نمایش راهحل
پاسخ در کل حدود 10.8 خانه. بدون خطاهای زمانسنجی 9.2 میشد، پس دو زمانسنجی تنها 1.6 میافزایند.
خطاهای مستقل مستقیماً با هم جمع نمیشوند؛ مربعهایشان جمع میشوند. اندازه معمول کل خطا ریشه دوم مجموع مربعهاست: 1.4² + 5.5² + 7² + 6² = 1.96 + 30.25 + 49 + 36 = 117.2، و √117.2 ≈ 10.8.
بدون دو خطای زمانسنجی: √(49 + 36) = √85 ≈ 9.2.
کل خطای 10.8 خانه درون حد 17 خانه در جدول این صفحه است و روی یک شماره تکی حدود +34% میارزد. درسی که تورپ گرفت: وقتی افتادن از روی منحرفکنندهها بزرگترین خطاست، زمانسنجی بهتر سود اندکی دارد.
چاشنی طنز

فیزیک جواب میدهد. پنجره شرطبندی بسته شد.
منابع
- 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 (قوانین بازنگریشده نوادا)، فصل 465.