Evenimente probabilistice in
jocurile de noroc
Procesele tehnice ale unui joc
reprezinta experimente care genereaza evenimente aleatoare.
Aruncarea zarurilor in jocul de
craps este un experiment care genereaza evenimente precum aparitia
anumitor numere, obtinerea unei anumite sume a numerelor aparute,
aparitia unui numar cu anumite proprietati (mai mic decat un anumit
numar, mai mare decat un anumit numar, par, impar, etc.). Multimea
rezultatelor posibile atasată unui astfel de experiment este {1, 2, 3,
4, 5, 6} pentru aruncarea unui zar sau {(1, 1), (1, 2), ..., (1, 6), (2,
1), (2, 2), ..., (2, 6), ..., (6, 1), (6, 2), ..., (6, 6)} pentru
aruncarea a doua zaruri. Ultima este o multime de
perechi ordonate si are 6
x 6 =
36 elemente.
Evenimentele pot fi identificate cu
multimile, anume parti ale multimii rezultatelor posibile.
Spre exemplu, evenimentul aparitia unui numar par
in experimentul de aruncare a zarului este reprezentat de multimea {2,
4, 6}.
Invartirea rotii unei rulete
este un experiment ale carui evenimente generate pot fi aparitia unui
anumit numar, a unei anumite culori sau a unei anumite proprietati a
numerelor (mic, mare, par, impar, dintr-o anumita coloana, etc.).
Multimea rezultatelor posibile atasată experimentului de invartire a
rotii ruletei este multimea numerelor afisate pe ruleta: {1, 2, 3, ...,
36, 0, 00} pentru ruleta americana sau {1, 2, 3, ..., 36, 0} pentru
ruleta europeana. Acestea sunt numerele inscrise pe roata ruletei si pe
masa de joc. Evenimentul aparitia unui numar rosu este
reprezentat de mulţimea {1, 3, 5, 7, 9, 12, 14, 16, 18, 19, 21, 23, 25,
27, 30, 32, 34, 36}.
Impartirea cartilor la blackjack
de catre crupier este un experiment care genereaza evenimente ca
aparitia unei anumite carti sau unei anumite valori pentru prima carte
primita, obtinerea unui anumit total valoric din primele doua carti
primite, depasirea a 21 de puncte din primele trei carti primite, etc.
In jocurile de carti intalnim
multe tipuri de experimente si categorii de evenimente. Fiecare tip de
experiment are propria sa multime a rezultatelor posibile.
Spre exemplu,
experimentul de distribuire a primei carti primului jucator are drept
multime a rezultatelor posibile toata multimea celor 52 de carti (sau
104, daca se folosesc doua pachete). Experimentul de distribuire a celei
de-a doua carti primului jucator are drept multime a rezultatelor
posibile multimea tuturor celor 52 de carti (sau 104), mai putin prima
carte distribuita. Experimentul de distribuire a primelor doua carti
primului jucator are drept multime a rezultatelor posibile o multime de
perechi ordonate, anume toate aranjamentele de 2 carti din cele 52 (sau
104).
Intr-un joc de blackjack cu un
singur jucator, evenimentul jucatorul primeste o carte de 10 puncte
drept prima carte este reprezentata de multimea de carti {10♠, 10♣,
10♥, 10♦, J♠, J♣, J♥, J♦, Q♠, Q♣, Q♥, Q♦, K♠, K♣, K♥, K♦}.
Evenimentul jucatorul obtine
un total de cinci puncte din primele doua carti primite este
reprezentat de multimea {(A, 4), (2, 3)} de combinatii a cate
doua elemente din multimea valorilor cartilor, care de fapt numara 4
x
4 + 4 x
4 = 32 combinatii de carti (ca valoare si simbol).
La loteria 6/49, experimentul de
extragere a 6 numere din cele 49 genereaza evenimente precum aparitia a
sase numere date, aparitia a cinci din sase numere date, aparitia a cel
putin unui numar dintr-un grup de numere dat, etc. In acest experiment,
multimea rezultatelor posibile este multimea tuturor combinatiilor de 6
numere din cele 49.
In pokerul clasic, experimentul
de distribuire a mainilor initiale de cinci carti genereaza evenimente
ca: distributia unei anumite valori unui anumit jucator, distributia
unei perechi la cel putin doi jucatori, distributia a patru carti cu
simboluri identice cel putin unui jucator, etc. In acest caz, multimea
rezultatelor posibile este multimea tuturor combinatiilor de 5 carti din
cele ale pachetului folosit. Distribuirea a doua carti noi unui jucator
care a decartat doua carti este un alt experiment, a carui multime a
rezultatelor posibile este acum multimea tuturor combinatiilor de 2
carti din cele ale pachetului, mai putin cartile vazute de observatorul
care rezolva problema probabilitatii.
De exemplu, daca va aflati
intr-un joc cu 52 de carti in situatia de mai sus si vreti sa calculati
probabilitati privind mana dvs., multimea rezultatelor posibile la care
trebuie sa va raportati este multimea tuturor combinatiilor de 2 carti
din cele 52, fara cele 3 carti pe care le aveti in mana si fara cele 2
carti decartate. Astfel, această multime a rezultatelor posibile numara
toate combinatiile de 2 carti din 47 (combinari de 47 luate cate 2).
Toate aceste exemple izolate nu
sunt cele mai reprezentative pentru jocurile respective.
Ele sunt prezentate ca o introducere a ceea ce inseamna
matematica jocurilor de noroc, anume modele probabilistice particulare,
prin care poate fi aplicata teoria probabilitatilor pentru a obtine
probabilitatile evenimentelor care ne intereseaza.
Modele probabilitice in jocurile
de noroc
Un model probabilistic se bazeaza
pe un experiment si o structura matematica atasata acelui experiment,
anume campul de evenimente. Evenimentul este unitatea structurala cu
care lucreaza teoria probabilitatilor. In jocurile de noroc exista multe
categorii de evenimente si toate pot fi predefinite textual.
In exemplele anterioare de experimente din domeniul
jocurilor de noroc, am luat cunostintă cu cateva evenimente pe care
aceste experimente le genereaza. Ele reprezinta o parte infima a
multimii tuturor evenimentelor, care de fapt este multimea partilor
multimii rezultatelor posibile. Pentru un joc specific, evenimentele pot
fi de diverse tipuri:
– evenimente privind propriul joc sau jocul adversarilor;
– evenimente privind jocul unei singure persoane sau al mai multor
persoane;
– evenimente imediate sau evenimente cu bataie lunga.
Fiecare categorie poate fi divizata
mai departe in multe alte subcategorii, in functie de jocul la care se
refera. Din punct de vedere matematic, aceste
evenimente nu sunt altceva decat submultimi, iar campul de evenimente
este o algebra Boole.
Modelul matematic complet este
dat de campul de probabilitate atasat experimentului, care este
tripletul multimea rezultatelor posibile – campul de evenimente –
functia probabilitate. Pentru orice joc de
noroc, modelul probabilistic este de tipul cel mai simplu – multimea
rezultatelor posibile este finita, campul de evenimente este multimea
partilor multimii rezultatelor posibile, fiind implicit finita, iar
functia probabilitate este data de definitia probabilitatii pe un camp
finit de evenimente. Din aceasta definitie si axiomele algebrei Boole
decurg toate proprietatile probabilitatii care pot fi aplicate in
calculul probabilistic practic pentru jocurile de noroc. Orice eveniment
predictibil din jocurile de noroc, indiferent cat de complex, poate fi
descompus in evenimente elementare, ca reuniune de multimi. Spre
exemplu, considerand evenimentul jucatorul 1 primeste o pereche
intr-un joc de Texas Hold’em inainte de flop, acest eveniment este
reuniunea tuturor combinatiilor de tipul (xx), x fiind
orice valoare de la 2 la A. Fiecare astfel de combinatie (xx)
este la randul sau o reuniune a evenimentelor elementare (x♣ x♠), (x♣,
x♥), (x♣, x♦), (x♠, x♥), (x♠, x♦) si (x♥, x♦), toate fiind egal
posibile. Intreaga reuniune numara 13C(4, 2) = 78 evenimente elementare
(combinatii de 2 carti, ca valoare si simbol).
Exista de asemenea aplicatii in
jocuri de noroc in care intervin evenimente legate de jocul de cursa
lunga, ale caror modele probabilistice pot fi alese dintre distributiile
probabilistice clasice, precum bernoulliana, Poisson, polinomiala, sau
hipergeometrica.
Calculul probabilistic in
jocurile de noroc
Calculul probabilistic inseamna de
fapt utilizarea tuturor proprietatilor probabilitatii cu scopul de a
obtine formule explicite ale probabilitatilor evenimentelor de masurat
si de a le aplica in circumstante date pentru a obtine un rezultat final
numeric.
Principiul de baza care face calculul probabilistic
aplicabil in jocurile de noroc este acela ca orice eveniment compus
poate fi descompus in evenimente elementare egal posibile, apoi
proprietatile si formulele probabilitatii pot fi aplicate acestuia
pentru a-i afla probabilitatea numerica.
In afara proprietatilor de baza ale probabilitatii,
formulele distributiilor probabilistice clasice sunt de un real ajutor
pentru unele evenimente de joc complexe. In majoritatea
calculelor probabilistice in jocuri de noroc, aplicarea formulelor se
reduce la calculul combinatoric, care este un instrument esential pentru
acest tip de aplicatii.
Cea mai grea sarcina a
matematicianului care efectueaza calcul probabilistic este aceea de a
obtine formule probabilistice explicite in forma algebrica, care sa
exprime probabilitatile cautate.
Speranta matematica
Modelul matematic al unui joc de noroc nu implica
numai probabilitati, dar si alti parametri si indicatori statistici,
dintre care speranta matematica este cel mai important.
In jocurile de noroc, probabilitatile sunt asociate
cu mizele puse in joc, cu scopul de a prevedea castiguri sau pierderi
medii in viitor. Un astfel de castig sau pierdere
prevazute pe baza probabilitatilor se numeste sperantă matematica
sau valoare medie si este suma produselor dintre probabilitatea
fiecarui rezultat posibil si castigul sau specific (cota de plata
inmultita cu miza). Astfel, speranta matematica reprezinta suma medie pe
care un jucator se asteapta sa o castige pentru un anumit pariu repetat
de mai multe ori.
Spre exemplu, o ruleta americana
are 38 de rezultate egal posibile. Presupunem ca un pariu plasat pe un
numar are cota de plată 35 la 1 (insemnand ca jucătorul este platit de
35 de ori suma mizata, iar miza este si ea returnata, astfel ca
jucatorul primeste de 36 de ori suma mizata).
Astfel, speranta matematica a profitului rezultat din parierea repetata
a unui dolar pe un numar este
,
care este aproximativ –$0,05. Aceasta inseamna ca jucatorul se asteapta
sa piarda in medie 5 centi pentru fiecare dolar pariat.
Definitie: Dacă X
este o variabilă aleatoare discretă cu valorile
şi
probabilităţile corespunzătoare
,
,
suma sau suma seriei (dacă este convergentă)
se
numeşte speranţa matematică sau media variabilei X.
Astfel, speranta matematica este o
medie ponderata, in sensul definitiei de mai sus. In termeni ai
jocurilor de noroc, aceasta valoare reprezinta suma (pozitiva sau
negativa) pe care un jucator se asteapta sa o castige, daca efectueaza
acelasi tip de experiment (joc sau situatie de joc) in conditii identice
si prin plasarea aceluiasi pariu, luand in calcul probabilitatea
matematica.
Valoarea negativa a sperantei
matematice este un semn ca acel pariu este profitabil pentru casa,
asigurandu-i marja de castig. In practica, speranta matematica este un
parametru statistic asociat oricarui pariu care are o probabilitate
calculabila si un coeficient de castig, chiar daca un jucator nu poate
rula acel pariu de o infinitate de ori. Impreuna cu probabilitatea,
speranta matematica reprezinta un criteriu de decizie in jocuri si
pariuri cu coeficienti de castig specifici.
Rolul probabilitatii in
strategiile jocurilor de noroc
Termenul de strategie are sens
numai daca se refera atat la joc, cat si la jucator. Aceasta deoarece
jucatorul este cel care creaza si aplica o strategie, in functie de
propriile sale scopuri. Printre toate criteriile din cadrul unei
strategii, exista criterii personale subiective legate de profilul
jucatorului, dar si criterii obiective, dintre care probabilitatea este
cel mai important. A actiona intr-un anume mod intr-o situatie de joc
particulara, bazandu-ne pe evaluarea si compararea de
sanse/probabilitati inseamna a lua o decizie bazata pe probabilitate, ca
fiind cea mai obiectiva masura a posibilitatii de care dispunem. Acestea
pot fi decizii legate de situatii de joc in cadrul unui singur joc, dar
si decizii de alegere a unui joc sau altul, parasire a unui joc pentru
un altul sau chiar renuntare la joc. Chiar daca sunt obiective,
criteriile care stau la baza unor astfel de decizii pot avea o
componenta subiectiva, anume pragul de risc acceptat.
Acest parametru
este o probabilitate medie la care fiecare jucator face referire atunci
cand ia decizii in privinta actiunii urmatoare si reprezinta nivelul
probabilitatii de esec pe care jucatorul este dispus sa il ignore,
ramanand in joc. Un criteriu general care foloseste pragul de risc
acceptat intr-o strategie de joc ar fi urmatorul: "Daca sansele ca
edversarii (sau casa) sa ma bata (sa dobandeasca un avantaj asupra mea)
la momentul t sunt mai mari decat p, atunci ma retrag
(stau, arunc, etc.).”. Pragul de risc acceptat este p, iar
valoarea lui p difera de la un jucator la altul, de la un joc la
altul, si se poate schimba chiar in timpul aceluiasi joc, pentru acelasi
jucator.
O strategie bazata pe
probabilitate consta in (si este definita ca) decizii rezultand din
evaluarea si compararea rezultatelor probabilistice. Matematica a
demonstrat faptul ca o strategie bazata pe probabilitate este optima in
randul altor tipuri de strategii, in ceea ce priveste dobandirea
avantajului in timpul jocului, la finalul sau si in jocul de cursa
lunga.
Exista strategii pentru orice joc
de noroc, fie jucat cu adversari sau impotriva casei, si acestea pot fi
bazate pe probabilitate. In timp ce in jocuri precum poker strategia
include interactiunea cu adversarii si se aplica fiecarei runde (iar
probabilitatea este esentiala in evaluarea puterii unei maini), in
jocuri simple precum loteria sau sloturi singura strategie este cea de
alegere (alegerea numerelor jucate si a frecventei de joc la loterie,
sau alegerea unui joc de sloturi, a numarului de linii de castig
activate, sau alegerea de a nu juca un anumit joc de sloturi), iar
aceasta strategie poate fi bazata de asemenea pe probabilitate.
Resurse |
Toate aceste subiecte de matematica jocurilor de noroc sunt discutate pe
larg in cartea GHIDUL PROBABILITATILOR SI MATEMATICA JOCURILOR DE
NOROC, care contine de asemenea o colectie impresionanta de
rezultate probabilistice precalculate pentru principalele jocuri de
cazino (Sloturi, Ruleta, Blackjack, Baccara, Draw Poker si Texas Hold'em
Poker), loto si pariuri sportive. Pentru fiecare joc, avem o intreaga
carte dedicata matematicii sale. Detalii despre aceste lucrari
gasiti in sectiunea Carti . |
 |
|