Rúllettutölvur
Hvernig tölva tímamælir kúluna, hverjir smíðuðu þær fyrstu og hve nákvæm hún þarf að vera.

Rúllettutölva tímamælir kúluna og snúðinn á fyrstu sekúndum snúnings og nefnir þann hluta hjólsins þar sem kúlan ætti að lenda. Edward Thorp og Claude Shannon smíðuðu þá fyrstu árið 1961, og Eudaemon-hópurinn smíðaði stafrænar tölvur frá 1976. Aðferðin krefst þess að tekið sé við veðmálum eftir kastið: myndver í beinni loka nú fyrir veðmál við kastið, og Nevada hefur bannað slík tæki síðan 1985.
Hvernig fyrsta rúllettutölvan var smíðuð
Edward Thorp fékk hugmyndina vorið 1955, þegar hann var framhaldsnemi í eðlisfræði við UCLA: hjól sem væri of vel smíðað til að vera skekkt ætti að senda kúlunabúnaðurKúlaLitla kúlan sem skotið er eftir brautinni gegn snúðnum. Nútímakúlur eru úr ivorine eða teflon, 18–21 mm.Lesa allt → hringinn jafn fyrirsjáanlega og reikistjörnu. Hann kvikmyndaði ódýrt hjól í hálfri stærð með skeiðklukku í myndrammanum og komst að því að það var of óreglulegt til að hægt væri að spá fyrir um það, og ferð til Nevada í desember 1958 sýndi honum að hjól spilavítanna gengu mjúklega. Síðan tók blackjack við. Í nóvember 1960, við MIT, bað hann Claude Shannon að senda grein sína um talningu spila til National Academy of Sciences; í lok fundarins spurði Shannon hvað annað hann væri að fást við, og rúllettuverkefnið fluttist í kjallara Shannons. Þeir keyptu staðlað spilavítishjól frá Reno fyrir $1.500, settu það á gamalt billjarðborð með steinplötu og tímamældu kúluna við blikkljós og klukku sem lesin var upp á hundraðasta hluta úr sekúndu. Með æfingu minnkuðu tímamælingavillur þeirra úr um 0,03 í 0,01 sekúndu. Í júní 1961 hafði tölvan tólf smára og var á stærð við sígarettupakka: rofi í skónum, sem stýrt var með stórutánni, tímamældi snúðinnbúnaðurSnúðurSá hluti hjólsins sem snýst og ber hólfin.Lesa allt → og kúluna, og tónn í öðru eyranu nefndi einn af átta geirumhjólGeiriSamfelldur bogi af hólfum á hjólinu, öfugt við hóp talna á veðmálafletinum.Lesa allt → hjólsins. Í Las Vegas það sumar tímamældi Shannon við hjólið og skrifaði niður tölur eins og hver annar kerfisspilari, meðan Thorp veðjaði tíusentum við hinn enda borðsins. Spárnar stóðust, en hárfínir vírarnir í heyrnartólið slitnuðu sífellt, og eitt sinn starði kona við hlið Thorps skelfingu lostin á hátalarann sem stóð út úr eyra hans. Þeir veðjuðu aldrei af alvöru. Thorp kynnti rúllettutölvukerfið árið 1966 og birti smáatriðin 1979 og 1984.

Fyrstu stafrænu tölvurnar
Vél Thorps og Shannons var hliðræn: rásin var forritið, og til að breyta aðferðinni þurfti að tengja hana upp á nýtt. Örgjörvinn afnam þá takmörkun. Alan Lewis, nemandi við Caltech, fór árið 1972 með heimasmíðaða stafræna tölvu í myndavélartösku í Circus Circus í Las Vegas, tímamældi hjól af svölum fyrir ofan borðin og sendi spár með talstöð til félaga fyrir neðan. Hún virkaði en skilaði engum hagnaði; hann komst síðar að því að hann hafði sleppt halla hjólsins. Frá 1976 vann hópur eðlisfræðinema í Santa Cruz, Eudaemon-hópurinn, verkið til hlítar. Þeir keyptu spilavítishjól, mældu kúluna, snúðinn, hallann og skoppið og skrifuðu jöfnur með fimm stillingum sem spilarinn lagaði að hverju hjóli með því að smella tárofum í um tuttugu mínútur áður en hann veðjaði. Tölvan þeirra nefndi einn af átta geirum nokkrum sekúndum eftir að snúningurinn hófst. Við raunverulegt borð í janúar 1978 gaf hún forskot sem þeir mátu 25%; búnaðurinn, festur við líkamann og síðar innbyggður í skó, brást mun oftar en eðlisfræðin (sjá Eudaemon-hópurinn).

Hvers vegna síðbúin veðmál skiptu máli
Spilavíti getur stöðvað spár algerlega með því að neita veðmálum eftir að kúlunni er kastað. Thorp komst að því að nær ekkert spilavíti gerði það: í Reno, Las Vegas, Lundúnum, Monte Carlo, Nice, Feneyjum og Púertó Ríkó var venjan að kalla „ekki fleiri veðmálferliEkki fleiri veðmálKall gjafarans (eða skilaboð á skjánum) sem lokar fyrir veðmál. Ekki má lengur leggja út, færa eða fjarlægja spilapeninga.Lesa allt →“ einum eða tveimur hringjum áður en kúlan féll. Sá gluggi er það sem allar spáaðferðir síðan hafa þurft, frá Eudaemon-hópnum til síðbúinna kallveðmála Ritz-hópsins á hlaupabrautinniborðHlaupabrautSporöskjulaga ræman á veðmálaflötum í beinni og á rafrænum borðum sem sýnir tölurnar í sömu röð og á hjólinu, notuð til að leggja nágranna- og geiraveðmál með einni snertingu.Lesa allt →. Nevada bannaði spátæki í maí 1985, og myndver í beinni loka nú fyrir veðmál við kastið.
Hvernig spilavítin svöruðu fyrir sig
Á þeim árum þegar enn var tekið við veðmálum eftir kastið börðust spilavíti gegn grunuðum spilurum í gegnum gjafarann. Frásagnir af kerfisspilurum Normans Leigh í Nice árið 1966 og af síðari spáhópum lýsa nýjum croupierfólkCroupierGjafarinn við rúllettuborð.Lesa allt → í hverjum snúningi, skiptri kúlu, stuttum eða hröðum snúningum, borði fullu af fólki á vegum spilavítisins og loks lokuðu borði. Þessar sögur koma frá spilurunum sjálfum og erfitt er að sannreyna þær (Goldman, 2007). Aðferðirnar eru samt skynsamlegar: stuttur eða hraður snúningur getur ekki miðað kúlunni á tiltekið hólfbúnaðurHólfEitt af 37 númeruðu hólfunum á snúðnum. Á ensku einnig: slot, cup.Lesa allt →, en hann raskar tímasetningunni sem spátæki mælir.

Hve góð spáin þarf að vera
Thorp (1984) reiknaði út hvers virði spá er þegar villa hennar fylgir bjöllukúrfu: í dæmigerðum snúningi skeikar spáða hólfið um σ hólf í aðra hvora áttina. Veðjaðu á spáðu töluna eina, eða á hana og tvo nágrannaveðmálNágrannarTala og tvö hólf hvorum megin við hana á hjólinu, fimm spilapeningar á stakar tölur.Lesa allt → hvorum megin, og forskotið ræðst af σ einu. Fullkomin spá myndi vinna hvert veðmál á staka töluveðmálStök talaEin tala, greiðir 35:1.Lesa allt →. Við σ = 10 hólf, nákvæmnina sem Thorp og Shannon náðu, skilar veðmál á staka tölu um +44%, sem er talan sem Thorp gefur upp fyrir tækið þeirra; frásögn hans frá 1998 setur hana á þann áttunda hluta hjólsins sem mest er hyglað. Forskotið fellur hratt eftir því sem villan vex og er horfið við um 17 hólf á evrópsku hjóli og 16 á bandarísku, þegar spáin skeikar um nær hálft hjólið. Eigin villuáætlun Thorps sýnir hvers vegna þau mörk eru nærri: aðskildar villur upp á 1,4 og 5,5 hólf frá tímamælingu snúðsins og kúlunnar, 7 frá falli kúlunnar yfir hindranirnarbúnaðurHindrunEin af málmhindrununum á hallafletinum sem dreifa fallandi kúlunni. Einnig kallað: kanói, tígull, pinni.Lesa allt → og 6 frá skoppinu í hólfunum leggjast saman í um 10,8.
Spurningar
Nei. Það er engin kúla. Talan er dregin af hugbúnaði áður en hreyfimyndin hefst.
Þau væru berskjölduð fyrir tímamælingu, og þess vegna er ekkert þeirra rekið þannig.
Gaman að stærðfræði
Spreyttu þig fyrst. Hver lausn er falin; opnaðu hana þegar þú vilt.
Kallveðmál á nágrannaveðmálNágrannarTala og tvö hólf hvorum megin við hana á hjólinu, fimm spilapeningar á stakar tölur.Lesa allt → setur einn spilapeningpeningarSpilapeningurMerki sem stendur fyrir fasta upphæð og er lagt á veðmálaflötinn til að veðja. Á ensku einnig: check.Lesa allt → á tölu og á tvö hólfbúnaðurHólfEitt af 37 númeruðu hólfunum á snúðnum. Á ensku einnig: slot, cup.Lesa allt → hvorum megin við hana á hjólinu: fimm spilapeninga. Hve oft þarf spá að lenda í þessum fimm hólfum til að koma út á sléttu, og hvað gefur hún ef hún er rétt einu sinni af fimm?
Sýna lausnina
Svar Hún kemur út á sléttu við 5 af 36, 13,9%, á móti 13,5% af tilviljun einni. Ef hún er rétt einu sinni af fimm skilar hún 44% meira en lagt er undir.
Ef kallið hittir vinnur einn spilapeningur 35 á móti 1 og kemur til baka með vinningnum, 36 spilapeningar, og hinir fjórir tapast. Kall sem hittir skilar því 36 fyrir 5 sem lagðir eru undir og kallið kemur út á sléttu ef það hittir 5 sinnum af 36, 13,9%. Af tilviljun hittir það 5 sinnum af 37, 13,5%. Þessi litli munur, innan við hálft prósentustig, er uppspretta allra 2,70% forskotsins.
Ef kallið hittir einu sinni af fimm koma 0,2 × 36 = 7,2 spilapeningar til baka fyrir hverja 5 sem lagðir eru undir, +44%. Einu sinni af fjórum, +80%.
Þess vegna er lítil aukning í nákvæmni svo mikils virði, og þess vegna loka spilavíti fyrir kallveðmálborðKallveðmálVeðmál sem er tilkynnt gjafaranum í stað þess að vera lagt út með hendi, yfirleitt veðmál á geira hjólsins eins og voisins eða tiers. Einnig „tilkynnt veðmál“.Lesa allt → snemma þegar upphæðir eru háar: þessi litli munur er öll framlegð hússins. Sagt er að spilararnir í Ritz árið 2004 hafi veðjað á þennan hátt.
Thorp taldi upp fjórar óháðar villur í spá sinni, mældar í hólfum: 1,4 frá tímatöku snúðsinsbúnaðurSnúðurSá hluti hjólsins sem snýst og ber hólfin.Lesa allt →, 5,5 frá tímatöku kúlunnarbúnaðurKúlaLitla kúlan sem skotið er eftir brautinni gegn snúðnum. Nútímakúlur eru úr ivorine eða teflon, 18–21 mm.Lesa allt →, 7 frá falli kúlunnar yfir hindranirnarbúnaðurHindrunEin af málmhindrununum á hallafletinum sem dreifa fallandi kúlunni. Einnig kallað: kanói, tígull, pinni.Lesa allt → og 6 frá hoppinu í hólfunum. Hve stór er heildarvillan og hve miklu bæta tímatökuvillurnar tvær við?
Sýna lausnina
Svar Um 10,8 hólf alls. Án tímatökuvillnanna væri hún 9,2, svo tímatökurnar tvær bæta aðeins 1,6 við.
Óháðar villur leggjast ekki beint saman; ferningar þeirra gera það. Dæmigerð stærð heildarinnar er kvaðratrótin af summu ferninganna: 1,4² + 5,5² + 7² + 6² = 1,96 + 30,25 + 49 + 36 = 117,2, og √117,2 ≈ 10,8.
Án tímatökuvillnanna tveggja: √(49 + 36) = √85 ≈ 9,2.
Heildarvilla upp á 10,8 hólf er innan 17 hólfa markanna í töflunni á þessari síðu og er um +34% virði á staka tölu. Lærdómurinn sem Thorp dró: þegar fallið yfir hindranirnar er stærsta villan, kaupir betri tímataka lítið.
Smá skemmtun

Eðlisfræðin virkar. Veðmálaglugginn lokaðist.
Heimildir
- 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, 465. kafli.