Einführung
zum Buch von Jörg Bewersdorff:
Glück, Logik und Bluff:
Mathematik im Spiel - Methoden, Ergebnisse und Grenzen
Das Abenteuergefühl ist ein Element des
Spiels. Wir setzen uns der Ungewißheit des Schicksals aus
und erleben, wie wir es durch unsere eigene Tätigkeit in den
Griff bekommen.
Alex Randolph, Spieleautor
Die Ungewißheit im
Gesellschaftsspiel
Warum spielen wir? Woher rührt der Reiz eines
Spiels? Was bringt Menschen dazu, oft stundenlang zu spielen? Wo
bleibt die Langweile, wenn immer wieder das gleiche Spiel
gespielt wird? Wirklich das gleiche Spiel?
Wirklich gleich bleiben bei einem Spiel nur
seine Regeln, Verlauf und Ausgang ändern sich hingegen von
Partie zu Partie. Die Zukunft bleibt zunächst im Dunklen
wie im richtigen Leben, aber auch wie im Roman, im Spielfilm und
beim sportlichen Spiel. Das sorgt für Unterhaltung und erzeugt
zugleich Spannung.
Verstärkt wird die Spannung durch die
Möglichkeit zum Gewinn. Jeder Spieler hofft zu gewinnen
um einen materiellen Gewinn zu erlangen, in der Hoffnung auf ein
kurzes Glücksgefühl, als Selbstbestätigung oder im Hinblick
auf Anerkennung. Egal, um was es "geht", jeder Spieler
kann hoffen. Sogar ein Verlierer darf wieder Hoffnung schöpfen,
wenn das Spiel weiter geht: "Neues Spiel neues
Glück". Dabei wirkt die Hoffnung auf einen Gewinn oft
stärker als das Wissen über schlechte Gewinnchancen. Die
Popularität von Kasino- und Lotteriespielen beweist das ständig
neu.
Unterhaltung und allseitige Gewinnhoffnung
haben dieselbe Basis, nämlich die Abwechslung im Spiel. Durch
sie bleiben die Spieler lange im Ungewissen über die weitere
Entwicklung einer Partie bis hin zu deren Resultat. Wie aber
kommt es zu dieser Ungewißheit? Welche Mechanismen des Spiels
verursachen sie? Bereits anhand von Spielen wie Roulette, Schach
und Pokern lassen sich drei prinzipiell verschiedene Typen von
Ursachen erkennen:
- Zufall.
- Vielfältige Kombinationen der möglichen
Züge.
- Unterschiedlicher Informationsstand der
einzelnen Spieler.
1. Zufällige Einflüsse treten bei
Gesellschaftsspielen in der Hauptsache beim Würfeln auf, ebenso
beim Mischen von Spielkarten und -steinen. Der Verlauf einer
Partie wird dann im Rahmen der Spielregeln sowohl von
Entscheidungen der Spieler, als auch den Ergebnissen zufälliger
Prozesse bestimmt. Dominiert der Einfluß des Zufalls gegenüber
denen der Spieler, spricht man von Glücksspielen. Bei reinen
Glücksspielen ist die Entscheidung eines Spielers über die
Teilnahme und die Höhe des Einsatzes bereits die wichtigste.
Glücksspiele, die um Geld gespielt werden, unterliegen
traditionell gesetzlichen Reglementierungen, .
2. Im allgemeinen erhalten die Spieler während
des Verlaufs einer Partie in genau festgelegten Situationen die
Gelegenheit zu handeln. Zur Auswahl stehen dabei bestimmte, durch
die Spielregeln fixierte Handlungsmöglichkeiten. Ein
Spielabschnitt, der genau eine solche Handlungsmöglichkeit eines
Spielers umfaßt, wird Zug genannt. Bereits nach wenigen Zügen
können sich die erlaubten Möglichkeiten zu einer kaum noch
überschaubaren Vielfalt kombinieren, so daß die Konsequenzen
eines einzelnen Zuges nur noch schwer zu erkennen sind. Genau
diesem Umstand verdanken Schachaufgaben vom Typ "Matt in
zwei Zügen" ihre Schwierigkeit. Spiele, bei denen die
Ungewißheit ganz auf den vielfältigen Zugmöglichkeiten beruht,
werden kombinatorische Spiele genannt. Bekannte Vertreter dieser
Klasse von Spielen sind Brettspiele wie Schach, Go, Mühle, Dame,
Halma und Reversi. Zu den Spielen, die sowohl kombinatorische wie
zufällige Elemente besitzen, gehören Backgammon und
"Mensch ärgere dich nicht", wobei der kombinatorische
Charakter beim Backgammon deutlich ausgeprägter ist als beim
"Mensch ärgere dich nicht".
3. Eine dritte Ursache, die bei Spielern eine
Ungewißheit über den weiteren Spielverlauf verursachen kann,
entsteht, wenn die Spieler unterschiedliche Informationen über
den erreichten Spielstand besitzen und damit ein einzelner
Spieler nicht unbedingt die Informationen hat, über die die
Spieler insgesamt verfügen. So muß ein Pokerspieler seine
Entscheidungen treffen, ohne daß er die Karten seiner Gegner
kennt. Man könnte nun argumentieren, daß auch beim Backgammon
gezogen werden muß, ohne die künftigen Würfelergebnisse zu
kennen. Jedoch besteht zwischen Pokern und Backgammon ein
gravierender Unterschied: Die weiteren Würfelergebnisse kennt
kein Spieler, hingegen sind die bereits verteilten Karten einem
Teil der Spieler bekannt jeder sieht zunächst nur seine
eigenen Karten. Spiele, deren Teilnehmer vorwiegend aufgrund
solcher imperfekter Information im Ungewissen über den weiteren
Spielablauf sind, werden strategische Spiele genannt; in reiner
Form sind sie allerdings sehr selten. Imperfekte Information ist
ein typisches Element der meisten Kartenspiele wie Pokern, Skat
und Bridge. Bei den Brettspielen Geister und Stratego beruht die
imperfekte Information darauf, daß man zunächst nur den Ort,
nicht aber den Typ der gegnerischen Steine kennt. Bei Diplomacy
und Papier-Stein-Schere ziehen die Spieler gleichzeitig, so daß
jedem Spieler die Information über den aktuellen Zug der Gegner
fehlt. Wie sich die imperfekte Information in einem Spiel konkret
auswirkt, läßt sich am besten verdeutlichen, wenn die
Spielregeln so abgeändert werden, daß ein neues Spiel mit
perfekter Information entsteht. Bei Kartenspielen müssen dazu
die Spieler ihre Karten offen auslegen; Poker würde auf diese
Weise zur Farce, Skat bliebe immerhin ein kombinatorisch
interessantes Spiel ähnlich der halb-offenen
Zwei-Personen-Variante. Neben dem Spiel Papier-Stein-Schere, bei
dem es sich um ein rein strategisches Spiel handelt, erkennt man
auf diese Weise auch Pokern als ein überwiegend strategisches
Spiel.

Bild 1 Die drei Ursachen der
Ungewißheit in Gesellschaftsspielen: Gewonnen wird mit Glück,
Logik und Bluff.
Zu fragen bleibt, ob die Ungewißheit über den
weiteren Spielverlauf noch auf anderen, bisher nicht erkannten
Ursache beruhen kann. Untersucht man eine Vielzahl von Spielen
nach solchen Ursachen, dann stößt man im wesentlichen auf die
folgenden Erscheinungen:
- Das Ergebnis eines Spieles kann von der
körperlichen Geschicklichkeit und Leistungsfähigkeit
abhängen. Außer den Sport- und Computerspielen, die
sicherlich nicht zu den Gesellschaftsspielen gehören,
ist beispielsweise Mikado ein Spiel, das manuelle
Geschicklichkeit erfordert.
- Die Spielregeln an sich können den
Spielern zum Teil unklar sein. Insbesondere in der
Lernphase komplizierter Spiele kommt es zu solchen
Situationen. In anderen Fällen ergeben sich
Zweifelsfälle zwangsläufig aus der Natur des Spiels. So
kann es beim Kreuzworträtsel-artigen Spiel Scrabble
unklar sein, ob ein Wort zulässig ist oder nicht. Und
selbst beim Skat bleibt das in Altenburg tagende
Skatgericht bei der Klärung von Streitfragen nicht
unbeschäftigt, auch wenn es meist nur mit
nebensächlichen Details befaßt ist.
- Ein unvollkommenes Gedächtnis
vergrößert nicht beim nur Memory die persönliche
Ungewißheit. Allerdings ist diese Art der Ungewißheit
keine objektive Eigenschaft des betreffenden Spiels.
Im Vergleich zu Zufall, Kombinationsreichtum
und unterschiedlichen Informationsständen können die zuletzt
genannten Phänomene allesamt vernachläßigt werden. Keins von
ihnen ist als typische und objektive Ursache für die
Ungewißheit in einem Gesellschaftsspielen anzusehen.
Spiel und Mathematik
Will ein Spieler die Gewinnaussichten zu seinen
Gunsten verbessern, muß er zunächst versuchen, seine
persönliche Ungewißheit möglichst weitgehend zu überwinden,
um dann die Konsequenzen seiner möglichen Handlungen abzuwägen.
Wie er dabei vorzugehen hat, hängt selbstverständlich davon ab,
welche konkreten Ursachen für seine Ungewißheit verantwortlich
sind: Will ein Spieler beispielsweise entscheiden, ob er an einem
Glücksspiel teilnehmen soll oder nicht, dann muß der die
Gewinnchancen dahingehend abschätzen, ob sie im Vergleich zum
Einsatz attraktiv sind. Ein Schachspieler dagegen hat zu seinem
ins Auge gefaßten Zug alle möglichen Gegenzüge zu prüfen und
zu jedem von ihnen mindestens eine erfolgreiche Antwort parat zu
haben. Ein Pokerspieler schließlich muß versuchen zu
ergründen, ob das hohe Gebot seines Gegners auf einem guten
Blatt basiert oder ob es sich nur um einen Bluff handelt. Alle
drei Probleme lassen sich nicht nur im Einzelfall spielerisch,
sondern auch in prinzipieller Hinsicht untersuchen. Welche
mathematische Methoden dafür entwickelt wurden, soll im
vorliegenden Buch anhand von möglichst plakativen Beispielen
vorgestellt werden:
- Glücksspiele können mit Hilfe der
Wahrscheinlichkeitsrechnung analysiert werden. Diese
mathematische Disziplin, die heute in vielfältiger Weise
in Natur-, Wirtschafts- und Sozialwissenschaften
angewendet wird, verdankt sogar ihre Entstehung im 17.
Jahrhundert dem Wunsch, die Gewinnchancen von
Glücksspielen berechnen zu können.
- Für die kombinatorischen Elemente in
Spielen gibt es keine einheitliche Theorie. Jedoch
können mit den unterschiedlichsten mathematischen
Methoden sowohl prinzipielle als auch für Einzelfälle
konkrete Resultate erzielt werden.
- Ausgehend von den strategischen
Komponenten eines Spieles wurde eine eigene mathematische
Disziplin begründet, die sogenannte Spieltheorie. Spiele
fungieren dort als Modell, auf deren Basis interaktive,
ökonomische Prozesse in Abhängigkeit von getroffenen
Entscheidungen untersucht werden.
Für alle drei Spieltypen und ihre
mathematischen Methoden gilt, daß mit Hilfe von Computern
ansonsten unerreichbare Anwendungen realisiert werden können.
Aber auch unabhängig von der Entwicklung immer schnellerer
Computer hat es bei den betreffenden mathematischen Theorien im
20. Jahrhundert große Fortschritte gegeben. Das mag den einen
oder anderen mathematischen Laien vielleicht überraschen
besitzt die Mathematik doch oft völlig zu unrecht den Ruf, ihre
Entwicklung sei schon lange abgeschlossen.
Der Ausgangspunkt der Wahrscheinlichkeitsrechnung
liegt in Fragen wie derjenigen, welcher Spieler in einem
Glücksspiel die besten Chancen hat zu gewinnen. Zentraler
Begriff ist die Wahrscheinlichkeit, die als Maß für die
Gewißheit interpretiert werden kann, mit der ein zufälliges
Ereignis eintritt. Für Glücksspiele interessiert natürlich
letztlich die Wahrscheinlichkeit des Ereignisses, daß ein
bestimmter Spieler gewinnt. Häufig muß aber nicht nur der
Gewinn als solches, sondern zugleich auch seine Höhe
berücksichtigt werden. Zu berechnen sind dann der
durchschnittliche Gewinn und das mit dem Spiel verbundene Risiko.
Aber nicht immer muß ein Spiel vollständig analysiert werden,
beispielsweise dann, wenn nur unterschiedliche Zugmöglichkeiten
gegeneinander abzuwägen sind und das im direkten Vergleich
geschehen kann. Bei Wettrennen auf Würfelbasis stellen sich
dabei Fragen der Art, wie lange ein Spielstein durchschnittlich
dafür braucht, eine bestimmte Wegstrecke zurückzulegen.
Besonders kompliziert sind solche Berechnungen dann, wenn wie
beim Leiterspiel ein Spielstein auch wieder zurückfallen kann.
Auch die Antwort auf die Frage nach der Bevorzugung von
bestimmten Feldern beim Monopoly verlangt ähnliche
Berechnungs-Techniken. Schwierig zu analysieren sind ebenso
solche Glücksspiele, die ausgeprägte kombinatorische
Spielelemente beinhalten. Erstmals bewältigt wurden solche
Schwierigkeiten bei der Analyse des Black Jacks.
Kombinatorische Spiele, namentlich die
traditionsreichen Vertreter Schach und Go, gelten als Spiele mit
hohem intellektuellen Anspruch. Schon früh in der
Entwicklungsgeschichte der Rechenmaschinen reifte daher der
Wunsch heran, in Maschinen ebenbürtige Spielgegner finden zu
können. Wie aber läßt sich das realisieren? Dafür benötigt
werden Rechenverfahren, mit denen ausreichend gute Züge gefunden
werden können. Kann die Güte eines Zuges aber überhaupt
eindeutig bewertet werden oder hängt sie nicht immer von der
gegnerischen Antwort ab? Immerhin ist der Suchverfahren und
Computertechnik umfassende aktuelle Stand der Technik
beeindruckend. Ein durchschnittlicher Schachspieler besitzt
nämlich gegen die besseren Schachprogramme kaum noch eine
Chance. Aber nicht nur Schach war Gegenstand des mathematischen
Interesses. Für viele Spiele konnten, zum Teil auf überraschend
einfache Weise, sichere Gewinnstrategien gefunden werden. Bei
anderen Spielen kann seltsamerweise nur bestimmt, werden, welcher
Spieler theoretisch stets gewinnen kann, ohne daß bis heute eine
Gewinnstrategie konkret bekannt ist. Einige dieser Spiele
besitzen sogar Eigenschaften, die kaum eine Hoffnung bestehen
lassen, je eine solche Gewinnstrategie zu finden.
In welcher Weise sich strategische Spiele
prinzipiell von zufälligen und kombinatorischen Spielen
unterscheiden, davon handeln die Grundlagen der Spieltheorie.
Am Beginn steht eine mathematisch formale Definition eines
Spiels. Charakterisiert wird ein Spiel durch seine Regeln und
diese umfassen die folgenden Angaben:
- Die Anzahl der Mitspieler.
- Zu jedem Spielstand die Aussage darüber,
- wer am Zug ist,
- welche Zugmöglichkeiten für den
betreffenden Spieler bestehen und
- auf Basis welcher Informationen er
seine Entscheidung zu treffen hat.
- Für beendete Partien, wer wieviel
gewonnen hat.
- Bei Zufallszügen, wie wahrscheinlich die
möglichen Ergebnisse sind.
Als eigenständige Disziplin entstand die
Spieltheorie erst 1944, als fast aus dem Nichts eine monumentale
Monographie über die Theorie der Spiele erschien. Auch wenn sich
dieses Werk an verschiedenen Stellen Spielen wie Schach, Bridge
und Pokern widmet, sind für die Spieltheorie wirkliche
Gesellschaftsspiele im Vergleich zu ökonomischen Prozessen
eigentlich nachrangig. Daß sich Spiele überhaupt als Modell
für reale Abläufe eignen, überrascht eigentlich nicht.
Schließlich sind viele Spielelemente Konflikten um Geld, Macht
oder gar Leben entlehnt. Insofern bietet es sich die
"Umkehrung" geradezu an, daß heißt, die Interaktion
von Individuen ob in Konkurrenz oder in Kooperation
auf der Basis eines an Spielen angelehnten Modells zu beschreiben
und untersuchen. Die weitgehende Idealisierung ist dabei genauso
unvermeidbar, wie es bei anderen Modellen der Fall ist, etwa wenn
in der Physik eine Masse als auf einen Punkt konzentriert
angenommen wird.
Über dieses Buch
Entsprechend der beschriebenen Systematik
gliedert sich der nachfolgende Text in drei Teile, in denen
nacheinander zufällige, kombinatorische und strategische
Spielelemente mathematisch untersucht werden. Jeder der drei
Teile umfaßt mehrere Kapitel, die jeweils ein abgegrenztes
Problem meist ein einzelnes Spiel oder Spielelement
zum Gegenstand haben. Aufgrund der problemorientierten Auswahl
differiert das mathematische Niveau bei den verschiedenen
Kapiteln erheblich. Obwohl Bezüge auf vorangegangene Kapitel
zahlreich sind, können die Kapitel oft unabhängig voneinander
gelesen werden. Jedes Kapitel beginnt mit einer, manchmal mehr
oder weniger rhetorisch gemeinten Frage, die zugleich Natur und
Schwierigkeit des im betreffenden Kapitel behandelten Problems
offenbart. Dem (der) mathematisch bestens vorgebildeten
Leser(in), für den (die) der hier gebotene Überblick in vielen
Fällen zu oberflächlich und unvollständig bleiben muß,
ermöglicht diese Struktur eine schnelle und gezielte Auswahl der
für ihn (sie) interessanten Teile die angegebene
Fachliteratur weist den weiteren Weg. Ebenso zum Weiterlesen
anregen sollen die angeführten Zitate sowie die Ausblicke auf
mathematische Hintergründe und verwandte, außerhalb des
eigentlichen Themenbereichs liegende Probleme und Sachverhalte.
Deutlichen Wert gelegt wird auf die historische
Entwicklung und zwar zum einen, weil zumindest der jüngere
Aufschwung der Mathematik weit weniger bekannt ist als der der
Naturwissenschaften, zum anderen, weil es durchaus spannend sein
kann, persönlichen Irrtum und Erkenntnisgewinn der
zeitraffermäßig verkürzten Entwicklung zuordnen zu können.
Wie stark die mathematische Forschung auch im nicht
unbedingt repräsentativen Bereich der Spiele gerade in
den letzten Jahrzehnten vorangeschritten ist, macht ein Vergleich
mit thematisch ähnlich abgegrenzten, im Detail allerdings oft
anders ausgerichteten Zusammenstellungen deutlich, deren
Erscheinen vor der Entdeckung vieler der hier beschriebenen
Ergebnisse datiert ist:
- R. Vogelsang, Die mathematische Theorie
der Spiele, Bonn 1963;
- N. N. Worobjow, Die Entwicklung der
Spieltheorie, Berlin (-Ost) 1975 (russ. Orig. 1973)
Hauptgegenstand ist die Spieltheorie als
mathematische Disziplin, jedoch wird für die Theorien
von Glücksspielen, kombinatorischen und strategischen
Spielen in I. §§2-5 ein Abriß der historischen
Entwicklung gegeben;
- Richard A. Epstein, The theory of
gambling and statistical logic, New York 1967
(erweiterte Neuauflage 1977);
- Edward Packel, The mathematics of games
and gambling, Washington 1981.
- John D. Basley, The mathematics of
games, Oxford 1989.
- La mathématique des jeux,
Bibliothèque pour La Science, Paris 1997 - Beiträge zum
Thema Spiel und Mathematik der französischen Ausgabe von
Scientific American, die nur zum Teil auch in anderen
Länderausgaben veröffentlicht wurden.
Nicht versäumen möchte ich es, meinen Dank an
all jene auszusprechen, die bei der Entstehung dieses Buchs
behilflich waren: Elwyn Berlekamp, Richard Bishop, Olof Hanner,
Julian Henny, Daphne Koller, Martin Müller, Bernhard von Stengel
und Baris Tan erläuterten mir freundlicherweise ihre
Forschungsergebnisse. Bernhard von Stengel verdanke ich darüber
hinaus einige Anmerkungen und Verbesserungsvorschläge und nicht
zuletzt die Ermutigung, den Weg zu einer Publikation zu suchen.
Angesichts des umfangreichen Quellenstudiums nicht vergessen
werden soll die mir zuteil gewordene Unterstützung durch
Mitarbeiter der von mir genutzten Bibliotheken
stellvertretend auch für die anderen seien hier nur die
Bibliothek des Mathematischen Instituts in Bonn, die Bibliothek
des Instituts für Diskrete Mathematik in Bonn sowie die
Universitätsbibliotheken Bonn und Bielefeld genannt. Frauke
Schindler vom Lektorat des Vieweg-Verlages und Karin Buckler
haben viel dazu beigetragen, die Zahl meiner Fehler zu
verringern. Dem Vieweg-Verlag, namentlich seiner Programmleiterin
Ulrike Schmickler-Hirzebruch, habe ich dafür zu danken, diese
sicher aus dem üblichen Rahmen fallende Zusammenstellung ins
Verlagsprogramm aufgenommen zu haben. Last not least gilt mein
ganz besonderer Dank meiner Frau Claudia, deren Verständnis ich
in den letzten Jahren leider viel zu oft strapaziert habe.
Vorwort zur zweiten Auflage
Der erfreuliche Umstand, dass die erste Auflage
nach nur zwei Jahren vergriffen ist, gibt mir Gelegenheit,
zwischenzeitlich entdeckte Druckfehler zu beseitigen. Außerdem
konnten einige Literaturverweise und Hinweise auf neuere
Untersuchungen ergänzt werden. Danken möchte ich Hans Riedwyl,
Jürg Nievergelt und Avierzi S. Fraenkel für ihre Anmerkungen.
Hinweisen möchte ich schließlich noch auf
meine Web-Seite www.bewersdorff-online.de, auf der ich
Ergänzungen und Korrekturen veröffentliche.
Jörg Bewersdorff
Inhaltsverzeichnis
Einführung
Die Ungewißheit im
GesellschaftsspielSpiel und Mathematik
Über dieses
Buch

1. Glücksspiele
1.1 Würfel und
Wahrscheinlichkeit1.2 Warten auf die Doppel-Sechs
1.3 Lottotips
"gleicher als gleich"?
1.4 Gerecht
teilen aber wie?
1.5 Rot und
Schwarz das Gesetz der großen Zahlen
1.6
Unsymmetrische Würfel: Brauchbar oder nicht?
1.7
Wahrscheinlichkeit und Geometrie
1.8 Zufall und
mathematische Bestimmtheit unvereinbar?
1.9 Die Suche
nach dem Gleichmöglichen
1.10 Gewinne im
Spiel: Wahrscheinlichkeit und Wert
1.11 Welcher
Würfel ist der beste?
1.12 Ein
Würfel wird getestet
1.13 Die
Normalverteilung: Wie lange braucht man ins Ziel?
1.14 Nicht nur
beim Roulette: Die Poisson-Verteilung
1.15 Wenn
Formeln zu kompliziert sind: Die
Monte-Carlo-Methode
1.16
Markow-Ketten und Monopoly
1.17 Black
Jack: Ein Märchen aus Las Vegas

2. Kombinatorische
Spiele
2.1 Welcher Zug ist
der beste?2.2 Gewinnaussichten und Symmetrie
2.3 Ein Spiel zu
dritt
2.4 Nim:
Gewinnen kann ganz einfach sein!
2.5 Lasker-Nim:
Gewinn auf verborgenem Weg
2.6
Schwarz-Weiß-Nim: Jeder zieht mit seinen Steinen
2.7 Ein Spiel
mit Domino-Steinen: Wie lange ist noch Platz?
2.8 Go:
Klassisches Spiel mit moderner Theorie
2.9
Misère-Spiele: Verlieren will gelernt sein!
2.10 Der
Computer als Spielpartner
2.11
Gewinnaussichten immer berechenbar?
2.12 Spiele und
Komplexität: Wenn Berechnungen zu lange dauern
2.13 Memory:
Gutes Gedächtnis und Glück sonst nichts?
2.14
Backgammon: Doppeln oder nicht?
2.15
Mastermind: Auf Nummer sicher

3. Strategische Spiele
3.1
Papier-Stein-Schere: Die unbekannten Pläne des
Gegners3.2 Minimax kontra Psychologie: Selbst
beim Pokern?
3.3 Poker-Bluff:
Auch ohne Psychologie?
3.4 Symmetrische
Spiele: Nachteile sind vermeidbar, aber wie?
3.5 Minimax und
Lineare Optimierung: So einfach wie möglich
3.6 Play it
again: Aus Erfahrung klug?
3.7 Le Her:
Tauschen oder nicht?
3.8 Zufällig
entscheiden aber wie?
3.9 Optimal
handeln effizient geplant
3.10 Baccarat:
Ziehen bei Fünf?
3.11 Pokern zu
dritt: Vertrauenssache?
3.12
"QUAAK!" (k)ein Kinderspiel
3.13
Mastermind: Farbcodes und Minimax
Stichwortverzeichnis
Anmerkungen
Und leider
notwendig: Korrekturen
- Glücksspiele
- Würfel und
Wahrscheinlichkeit
Mit einem Würfelpaar kann die Summe 10 durch 5+5
oder 6+4 erreicht werden. Auch die Summe 5 läßt
sich auf zwei Arten, nämlich durch 1+4 oder 2+3,
erzielen. Trotzdem tritt die Würfelsumme 5 in
längeren Versuchsreihen erfahrungsgemäß
häufiger als die 10 auf. Warum?
Begriffe: Ereignis,
Wahrscheinlichkeit, gleichmögliche Fälle,
Laplace-Modell, Gesetz der großen Zahlen
- Warten auf die
Doppel-Sechs
Wettet man darauf, in
vier Würfen mit einem Würfel mindestens eine
Sechs zu erzielen, dann ist erfahrungsgemäß ein
Gewinn eher wahrscheinlich als ein Verlust. Wie
sieht es aber mit der Variante aus, bei der mit
zwei Würfeln mindestens eine Doppel-Sechs
erzielt werden muß? Wie viele Versuche müssen
eingeräumt werden, damit auch diese Wette
empfehlenswert wird? Folgende Überlegung bietet
sich an: Da eine Doppel-Sechs als eine von 36
gleichmöglichen Kombinationen nur ein Sechstel
so wahrscheinlich ist wie eine Sechs mit einem
Würfel, reichen sechsmal so viele Versuche.
Somit scheint die Wette, in 24 Versuchen
mindestens eine Doppel-Sechs zu erzielen,
erfolgversprechend. Sollte man aber tatsächlich
so wetten?
Begriffe: Multiplikationsgesetz
- Lottotips
"gleicher als gleich"?
Eine statistische Auswertung der insgesamt 1433
deutschen Lotto-Ausspielungen, die vom Oktober
1955 bis Anfang 1983 erfolgten, ergibt, daß
ohne Berücksichtigung der Zusatzzahlen
bei 76,4% der Ausspielungen mindestens
eine der Zahlen von 1 bis 10 gezogen wurde.
Getippte Zahlenreihen, die keine der Zahlen 1 bis
10 enthielten, hatten also allein aufgrund dieser
Tatsache in 76,4% der Fälle keine Chance, einen
Haupttreffer mit "Sechs Richtigen" zu
erzielen. Sollte man deshalb immer mindestens
eine der Zahlen 1 bis 10 in seinem Lotto-Tip
berücksichtigen?
Begriffe: Kombinatorik, Permutation, Fakultät,
Binomialkoeffizient
- Gerecht teilen
aber wie?
Zwei Spieler tragen ein Glücksspiel aus, das
sich über mehrere Runden erstreckt, in denen die
Gewinnchancen jeweils 50:50 sind. Den gesamten
Einsatz soll der Spieler gewinnen, der als erster
vier Runden für sich entscheidet. Als der
Spielstand 3:2 erreicht ist, muß das Match
vorzeitig abgebrochen werden. Man einigt sich
darauf, die Einsätze dem Spielstand entsprechend
fair zu teilen. Aber welches Teilungsverhältnis
ist fair?
Begriffe: Binomialverteilung
- Rot und Schwarz
das Gesetz der großen Zahlen
Werden im Spielkasino beim Roulette zehn rote
Zahlen hintereinander ausgespielt, setzt das
Publikum erfahrungsgemäß kaum noch auf Rot. Der
Grund ist naheliegend: Nach dem Übergewicht
roter Zahlen erwartet man einen
"Ausgleich", denn schließlich gibt es
ja ein Gesetz der großen Zahlen, gemäß dem
sich das Verhältnis zwischen Rot und Schwarz auf
Dauer ausgleicht. Andererseits sind
Roulette-Läufe voneinander unabhängig, denn die
Kugel verfügt ebenso wenig über ein
"Gedächtnis" wie ein Würfel. Folglich
sind beide Farben auch nach zehnmal Rot noch
völlig gleichwahrscheinlich. Wo liegt der
Widerspruch?
Begriffe: starkes Gesetz der großen Zahlen
- Unsymmetrische
Würfel: Brauchbar oder nicht?
Kann ein Würfel, der in Form oder Material
unregelmäßig ist, trotzdem als vollwertiger
Ersatz für einen symmetrischen Würfels dienen?
Das heißt, kann auch mit einem unsymmetrischen
Würfel eine der Zahlen 1 bis 6 zufällig
ausgewählt werden, wobei alle sechs Ergebnisse
praktisch gleichwahrscheinlich sind?
Begriffe: Laplace-Modell und
dessen Verallgemeinerung
- Wahrscheinlichkeit
und Geometrie
Angenommen, man wirft in einem Zimmer, dessen
Fußboden schlicht aus parallelen Brettern
besteht, einen Stab in die Luft und einer der
Spieler wettet, daß der Stab keine der
Parallelen des Fußbodens kreuzt, während der
andere darauf setzt, daß der Stab irgendwelche
der Parallelen kreuzt. Man fragt nach der
Gewinnaussicht dieser beiden Spieler.
Begriffe: Buffonsches Nadelproblem, geometrische
Wahrscheinlichkeiten
- Zufall und
mathematische Bestimmtheit unvereinbar?
Kann die Folge der Dezimalziffern einer Zahl wie
beispielsweise der Kreiszahl p = 3,14159265358... genauso
zufällig sein wie die Ergebnisse einer
Würfelreihe?
Begriffe: Zufall, axiomatische
Wahrscheinlichkeitsrechnung
- Die Suche nach dem
Gleichmöglichen
In einer amerikanischen Fernsehshow gewinnt der
Kandidat der Endrunde ein Auto, wenn er unter
drei Türen diejenige errät, hinter der sich ein
Auto verbirgt. Hinter jeder der beiden anderen
Türen steht als publikumswirksames Symbol
für die Niete eine Ziege. Um die Spannung
zu vergrößern, öffnet der Showmaster nach der
Wahl des Kandidaten zunächst eine der beiden
verbliebenen Türen. Dabei wählt der Showmaster,
der die richtige Tür kennt, immer eine Tür,
hinter der eine Ziege steht. Anschließend darf
der Kandidat seine getroffene Entscheidung
nochmals revidieren und sich für die
übrigbleibende dritte Tür unentschieden. Soll
er oder soll er nicht?
Begriffe: gleichmögliche Fälle, bedingte
Wahrscheinlichkeit
- Gewinne im Spiel:
Wahrscheinlichkeit und Wert
Beim Glücksspiel Chuck-a-Luck werden pro Spiel
drei Würfel geworfen. Gesetzt werden darf auf
eins der sechs Würfelsymbole. Verloren wird,
wenn das gesetzte Symbol auf keinem der Würfel
erscheint. Andernfalls gewinnt der Spieler
zusätzlich zum Einsatz für jeden Würfel, der
das gesetzte Symbol zeigt, einen Betrag in Höhe
des Einsatzes. Ist die Bank bei Chuck-a-Luck im
Vorteil und wenn ja, wie stark?
Begriffe: Zufallsgröße,
Wahrscheinlichkeitsverteilung, Erwartungswert,
Varianz, Standardabweichung
- Welcher Würfel ist
der beste?
Zwei Spieler knobeln darum, wer mit einem Würfel
die höchste Zahl erreicht. Gespielt wird mit
drei Würfeln, die abweichend vom Standard
beschriftet sind. Auf dem ersten Würfel stehen
die Zahlen 5-7-8-9-10-18, auf dem zweiten Würfel
2-3-4-15-16-17 und 1-6-11-12-13-14 auf dem
dritten. Nacheinander dürfen sich beide Spieler
einen Würfel aussuchen. Welchen Würfel sollte
der erste Spieler wählen?
Begriffe: Nicht-Transitivität von
Zufallsgrößen
- Ein Würfel wird
getestet
Ein Würfel, dessen Symmetrie getestet werden
soll, wird zehntausendmal geworfen. Als Summe der
dabei geworfenen Augenzahlen ergibt sich 37241,
das entspricht einem Durchschnitt von 3,7241. Ist
eine solche Abweichung vom Idealwert 3,5 unter
normalen Umständen möglich? Oder ist das
Ergebnis nur dadurch zu erklären, daß der
Würfel unsymmetrisch ist?
Begriffe: Statistik, Hypothese, Test,
Stichprobenfunktion, Gesetz der großen
Zahlen, Tschebyschewsche Ungleichung
- Die
Normalverteilung: Wie lange braucht man ins Ziel?
In einem Rennspiel, bei dem es darum geht, die
eigene Spielfigur als erster ins Ziel zu
würfeln, hat ein Spieler noch 76 Felder vor
sich. Pro Zug darf er seine Figur um das Ergebnis
zweier Würfel weiterrücken. Wie groß ist die
Wahrscheinlichkeit, das Ziel in höchstens neun
Zügen zu erreichen?
Begriffe: zentraler Grenzwertsatz,
Normalverteilung
Spiele: Dampfroß, Risiko, Backgammon
- Nicht nur beim
Roulette: Die Poisson-Verteilung
Bei 37 Roulette-Läufen ist es kaum zu erwarten,
daß alle 37 Zahlen einmal getroffen werden.
Wieviel verschiedene Zahlen sind es aber im
Durchschnitt?
Begriffe: Poisson-Verteilung
- Wenn Formeln zu
kompliziert sind: Die Monte-Carlo-Methode
Zwei Spieler tragen eine Serie von Glücksspielen
aus. Gespielt wird jeweils mit einfachem Einsatz.
Die Wahrscheinlichkeit, daß der erste Spieler
ein Einzelspiel gewinnt, ist 0,52; andernfalls
verliert er seinen Einsatz an den Gegner. Zu
Beginn verfügt der erste Spieler über ein
Kapital von fünf Einsätzen, sein Gegner über
50. Es wird so lange gespielt, bis ein Spieler
pleite ist. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit,
daß der erste Spieler gewinnt, und wie viele
Partien dauert es durchschnittlich bis zum Ruin
eines Spielers?
Begriffe: Monte-Carlo-Methode, Ruin-Problem,
Zufallszahlen und ihre Erzeugung
Spiele: Leiterspiel, Roulette
- Markow-Ketten und
Monopoly
Beim Spiel Monopoly sollen die Straßenzüge nach
den zu erwartenden Mieteinnahmen bewertet werden.
Was ist zu tun?
Begriffe: Markow-Kette
Spiele: Monopoly, Leiterspiel
- Black Jack: Ein
Märchen aus Las Vegas
In Spielkasinos gilt Black Jack als das Spiel mit
den besten Gewinnchancen. Es wird sogar
behauptet, daß es Spielstrategien gebe, bei
denen die Chancen des Spielers die der Bank
übertreffen. Kann so etwas überhaupt möglich
sein?
Begriffe: Strategie-Optimierung
Spiele: Black Jack
- Kombinatorische
Spiele
- Welcher Zug ist der
beste?
Beim Schach ist der Zug des weißen Königsbauern
e2 - e4 eine gebräuchliche Eröffnung.
Schwarz kann unter anderem mit einem der Züge
e7 - e5, e7 - e6,
c7 - c5 oder Sg8 - f6
antworten. Gibt es unter den vier Zügen zwei,
die hinsichtlich der Gewinnaussichten absolut
gleichwertig sind?
Begriffe: Nullsummen-Spiel, perfekte Information,
Strategie, Normalform, Zermelos Bestimmtheitssatz
Spiele: Schach
- Gewinnaussichten und
Symmetrie
Um keinen Spieler zu begünstigen, sind die
Regeln der meisten Brettspiele für beide Spieler
annähernd symmetrisch. Wird das Ziel im
konkreten Einzelfall aber tatsächlich erreicht?
Begriffe: Symmetrie, Strategie-Klau, Heiratssatz
Spiele: Hex, Bridge-it, Tic-Tac-Toe, Mühle
- Ein Spiel zu dritt
Von einem Haufen mit
anfänglich zehn Steinen nehmen drei Spieler
reihum Steine. Jeder Spieler darf pro Zug
höchstens fünf Steine nehmen. Derjenige
Spieler, der den letzten Stein nimmt, gewinnt
eine Einheit und zwar von dem Spieler, der zuvor
gezogen hat. Der dritte Spieler geht null auf
null aus. Wie verhalten sich die Spieler am
besten?
Begriffe: Gleichgewicht, perfekte Information
Spiele: Nim
- Nim: Gewinnen kann
ganz einfach sein!
Zwei Spieler nehmen
abwechselnd Steine von drei Haufen, die zu Beginn
6, 7 und 8 Steine umfassen. Pro Zug dürfen nur
von einem Haufen Steine genommen werden,
allerdings ist die Zahl beliebig. Gewonnen hat
der Spieler, der den letzten Stein nimmt. Wie
eröffnet man am besten das Spiel?
Begriffe: Nim-Addition, Verlustposition,
Gewinnposition
Spiele: Nim
- Lasker-Nim: Gewinn
auf verborgenem Weg
Bei einer Variante des
Nim-Spiels entfernt ein Spieler bei seinem Zug
entweder Steine von einem Haufen oder er zerlegt
einen Haufen mit mindestens zwei Steinen in zwei,
nicht unbedingt gleich große Teile. Der Spieler,
der den letzten Stein nimmt, gewinnt. Kann man
dieses Spiel ähnlich wie Nim auf einfache Weise
gewinnen?
Begriffe: äquivalente Position, disjunktive
Summe von Positionen, Grundy-Zahl
Spiele: Lasker-Nim, Kegel-Nim,
Subtraktionspiele, oktale Spiele
- Schwarz-Weiß-Nim:
Jeder zieht mit seinen Steinen
Schwarz-Weiß-Nim wird mit aus weißen und
schwarzen Dame-Steinen aufgebauten Türmen
gespielt. Pro Zug wählt ein Spieler einen Stein
seiner Farbe aus und entfernt ihn zusammen mit
den darüberliegenden Steinen. Der Spieler, dem
es gelingt, den letzten Zug zu machen, gewinnt.
Wie können Gewinnzüge gefunden werden
beispielsweise für die Position aus Bild 19?Bild 19 
Begriffe: kombinatorische Spieltheorie,
Conway-Spiele, Conways
Zahlbereich-Konstruktionen, Einfachheitssatz
Spiele: Schwarz-Weiß-Nim
- Ein Spiel mit
Domino-Steinen: Wie lange ist noch Platz?
Auf einem
schachbrettartig eingeteilten Spielfeld legen
zwei Spieler abwechselnd Domino-Steine, deren
Größe zwei Spielfeldern entspricht. Weiß
plaziert seine Steine stets auf zwei bislang
unbelegte, senkrecht benachbarte Felder. Schwarz
legt seine Steine analog in waagrechter
Ausrichtung. Gewonnen hat der Spieler, der den
letzten Stein legen kann. Wer kann bei der
Position in Bild 24 einen Sieg für sich
erzwingen?Bild 24

Begriffe: infinitesimale Spiele, Stop-Werte,
Mittelwert, Temperatur, Thermograph
Spiele: Domino
- Go: Klassisches
Spiel mit moderner Theorie
Welches sind die besten
Züge für Weiß beziehungsweise Schwarz, wenn
diese in der Go-Position von Bild 27 am Zuge
sind? Wie viele Gewinnpunkte können jeweils
erzielt werden?Bild
27 
Begriffe: Punktwertungsspiel, mathematisches Go,
kaltes Go
Spiele: Go, Blockbusting
- Misère-Spiele:
Verlieren will gelernt sein!
Die Regeln von
Conway-Spielen lassen sich dahingehend ändern,
daß der Spieler, der den letzten Zug macht,
nicht gewinnt, sondern verliert. Können für
solche umgekehrte Versionen ebenso einfache
Kriterien für Gewinnzüge gefunden werden wie
das mit Hilfe der Grundy-Zahlen für die normalen
Versionen der Fall ist?
Begriffe: Misère-Spiel, Ausnahmepostion,
Sibert-Conway-Zerlegung
Spiele: Lasker-Nim, Subtraktionsspiele,
Kegel-Nim, Nimbi
- Der Computer als Spielpartner
Wie denkt ein Schachcomputer?
Begriffe: Minimax-Algorithmus,
Alpha-Beta-Verfahren, Hashing,
Endspieldatenbanken
Spiele: Schach
- Gewinnaussichten
immer berechenbar?
Zwei Mathematiker spielen das folgende Spiel:
Gezogen wird abwechselnd, wobei sich eine Partie
stets über fünf Züge erstreckt. Für jeden Zug
denkt sich der betreffende Spieler eine
beliebige, nicht negative, ganze Zahl aus und
gibt sie seinem Gegner bekannt. Nach fünf Zügen
mit den dabei ausgewählten Zahlen x1,
x2, x3, x4, x5
gewinnt der erste Spieler genau dann, wenn
ist. Welcher Spieler besitzt
eine Gewinnstrategie?
Begriffe: Berechenbarkeit, Halteproblem, Zehntes
Hilbertsches Problem
- Spiele und
Komplexität: Wenn Berechnungen zu lange dauern
Gibt es für das Spiel Hex, ähnlich wie es für
viele Nim-Varianten der Fall ist, eine
"Formel", mit der die Gewinnaussichten
schnell berechenbar sind?
Begriffe: polynomialer Rechenaufwand, NP-harte
Probleme
Spiele: Bridge-it, Hex, Go-Moku, Dame
- Memory: Gutes
Gedächtnis und Glück sonst nichts?
Um beim Memory zu
gewinnen, benötigt man ein gutes Gedächtnis und
ebenso etwas Glück. Gibt es darüber hinaus noch
strategische Spielfaktoren, mit denen man seine
Gewinnchancen verbessern kann?
Begriffe: Minimax-Strategie
Spiele: Memory
- Backgammon: Doppeln
oder nicht?
Fühlt sich ein Spieler beim Backgammon genügend
im Vorteil, darf er den Einsatz verdoppeln. Sein
Gegner muß das entweder akzeptieren oder seinen
bisherigen Einsatz verloren geben. Natürlich ist
ein Spieler, der schlecht steht, kaum an einem
Doppel interessiert. Gibt es deshalb überhaupt
Doppel, die bei beidseitig fehlerfreiem Spiel
zustande kommen?
Begriffe: Minimax-Algorithmus
Spiele: Backgammon
- Mastermind: Auf
Nummer sicher
Wie läßt sich beim Mastermind der gesuchte Code
am schnellsten knacken? Wieviele Züge reichen
aus, um jeden beliebigen vierstelligen
Sechs-Farben-Code sicher entschlüsseln zu
können?
Begriffe: Minimax-Algorithmus
Spiele: Mastermind
- Strategische Spiele
- Papier-Stein-Schere:
Die unbekannten Pläne des Gegners
Wollen zwei Personen darum knobeln, wer eine
angefallene Zeche zu bezahlen hat, so bietet sich
dafür das Spiel Papier-Stein-Schere an. Darin
haben beide Spieler übereinstimmende Zug- und
Gewinnmöglichkeiten. Anders als bei
symmetrischen Zweipersonen-Spielen mit perfekter
Information ist aber kein Zug erkennbar, mit dem
ein Spieler seinen Verlust verhindern kann. Was
ist zu tun?
Begriffe: imperfekte Information, gemischte
Strategie
Spiele: Papier-Stein-Schere
- Minimax kontra
Psychologie: Selbst beim Pokern?
Zwei Spieler pokern eine Runde von zwei Partien,
bei denen das Eröffnungsrecht abwechselt. Kann
ein Spieler seine Strategie zufallsabhängig so
variieren, daß er in einen durchschnittlichen
Gesamtverlust verhindern kann?
Begriffe: Minimax-Satz
Spiele: Poker
- Poker-Bluff: Auch
ohne Psychologie?
Der Erfolg eines guten Pokerspielers beruht zum
Teil auf seinen Bluffs. Auf welcher Basis
entscheidet man sich aber zu einem solchen Bluff?
Setzen Bluffs eine treffende psychologische
Einschätzung des Gegners voraus? Oder sind sie
Ausdruck einer objektiven Optimalität im
mathematischen Sinn, mit der die strategischen
Möglichkeiten des Gegners Minimax-mäßig
pariert werden?
Begriffe: Minimax-Strategie
Spiele: Pokern
- Symmetrische Spiele:
Nachteile sind vermeidbar, aber wie?
Bei symmetrischen Zwei-Personen-Nullsummenspiele
ist beiden Spielern die Existenz einer gemischten
Strategie garantiert, mit der eine negative
Gewinnerwartung verhindert werden kann. Wie
läßt sich eine solche Strategie berechnen?
Begriffe: lineare Ungleichungssysteme, Lineare
Optimierung, Simplex-Algorithmus
- Minimax und Lineare
Optimierung: So einfach wie möglich
Gesucht ist eine möglichst einfache Methode, mit
der Minimax-Strategien für beide Spieler eines
als Normalform gegebenen
Zwei-Personen-Nullsummenspiels berechnet werden
können.
Begriffe: Simplex-Algorithmus, duale Probleme,
- Play it again: Aus
Erfahrung klug?
Reicht allein Erfahrung im Spiel dazu aus, gute
Spielstrategien zu finden? Konkret: Läßt sich
zu jedem gegebenen Zwei-Personen-Nullsummenspiel
eine Serie von Partien organisieren, mit der
Minimax-Strategien empirisch bestimmt werden
können?
Begriffe: Iteration auf Basis einer Partienserie
- Le Her: Tauschen
oder nicht?
Weiß und Schwarz spielen darum, wer die höhere
Karte erlangt. Gespielt wird mit einem normalen
52er-Blatt, für das die Rangfolge König, Dame,
Bube, 10, 9, ... 3, 2, As gilt. Bei gleich
hohen Kartenwerten gewinnt Schwarz.Zu Beginn erhält jeder Spieler eine
Karte, und eine weitere wird verdeckt auf den
Tisch gelegt. Anschließend bekommt jeder Spieler
eine Chance, seinen Kartenwert zu verbessern.
Weiß beginnt und darf dabei den Austausch seiner
Karte mit Schwarz verlangen. Sofern Schwarz
keinen König auf der Hand hält, muß er sich
einem gewünschten Tausch fügen. Unabhängig
davon, wie die erste Tauschmöglichkeit verlaufen
ist, erhält nun Schwarz seine Chance: Dabei darf
er seine Karte mit der verdeckt auf dem Tisch
liegenden Karte tauschen, wobei auch er einen
König zurücklegen muß. Anschließend legen die
beiden Spieler ihre Karten auf den Tisch und
rechnen ab.
Welche Karten sollten die
Spieler tauschen und welche nicht?
Begriffe: Strategie-Auswahl, relative
Minimax-Strategie, optimale Gegenstrategie
Spiele: Ler Her
- Zufällig
entscheiden aber wie?
Ein Spieler realisiert eine gemischte Strategie,
indem er zu Beginn einer Partie eine einzige
Zufallsentscheidung darüber herbeiführt, die
sein gesamtes Verhalten innerhalb der
nachfolgenden Partie festlegt. Kann das
zufällige Spielerverhalten einer
Minimax-Strategie auch Zug für Zug organisiert
werden? Das heißt, läßt sich jeder anstehende
Zug durch eine separate Zufallsentscheidung
ermitteln?
Begriffe: Verhaltensstragie, perfektes
Erinnerungsvermögen
Spiele: Pokern
- Optimal handeln
effizient geplant
Bei Zwei-Personen-Nullsummenspielen mit perfektem
Erinnerungsvermögen lassen sich
Minimax-Strategien in Form von
Verhaltensstrategien zumindest dann einfach
beschreiben, wenn die Anzahl der möglichen
Informationsmengen nicht zu groß ist. Der zur
Berechnung notwendige Aufwand kann aber erheblich
sein. In welchem Maße ist er begrenzbar?
Begriffe: Realisierungsgewicht, Realisierungsplan
Spiele: Pokern
- Baccarat: Ziehen
bei Fünf?
Sollte ein Baccarat-Spieler, der mit seinen
ersten beiden Karten den Wert Fünf erzielt, eine
weitere Karte verlangen?
Begriffe: Minimax-Strategie
Spiele: Baccarat
- Pokern zu dritt:
Vertrauenssache?
Drei Spieler pokern gegeneinander. Können zwei
Spieler ihre Spielweise zum Schaden des dritten
aufeinander abstimmen, ohne dabei zu mogeln?
Begriffe: nicht kooperative Spieltheorie,
Nash-Gleichgewicht, kooperative Spieltheorie,
Koalition
Spiele: Pokern
- "QUAAK!"
(k)ein Kinderspiel
Zwei Spieler knobeln nach den folgenden Regeln:
Zu Beginn erhalten beide Spieler je 15 Chips, mit
denen sie mehrere Runden austragen. Pro Runde
nimmt jeder Spieler eine bestimmte Zahl seiner
ihm noch verbliebenen Chips zulässig ist
jede Zahl zwischen 0 und 3 in seine
geschlossene Hand. Nachdem beide Spieler ihre
Wahl geheim getroffen haben, öffnen sie ihre
Hand und vergleichen. Hat ein Spieler mehr Chips
in seiner Hand als sein Gegner, erhält er einen
Punkt. Nach der Runde werden die gesetzten Chips
beider Spieler weggelegt. Ein Spieler gewinnt,
wenn es im gelingt, drei Punkte mehr als sein
Gegner zu erlangen; ansonsten endet das Spiel
unentschieden. Wie verhält man sich am besten?
Begriffe: Minimax-Strategie
Spiele: QUAAK!
Mastermind:
Farbcodes und Minimax
In wieweit kann beim Mastermind der den Farbode
vorgebende "Codierer" die
Gewinnaussichten des Spiels beeinflussen?
Begriffe: Minimax-Strategie, Symmetrie
Spiele: Mastermind
Korrekturen und Ergänzungen
S. 81 |
Bei der ersten Formel muß der höchste
Exponent in der Summe im linken, unteren
Matrix-Koeffizienten n-1 statt n lauten. |
S. 110 |
Die Anzahlen 4393 und 15513 beziehen
sich nur auf die ersten 8 Halb-Züge. Für das
komplette Mühle-Spiel braucht man weit mehr. |
S. 201 |
Die Komplexität des Standard-Nim
beträgt wie dargelegt O(n), wenn die
Positions-Codierung zahlenmäßig
dargestellte Haufengrößen beinhaltet. Geht man
aber von den Spielstein-mäßig dargestellten
Positionen aus, ergibt sich im Vergleich zu der
dann größeren Inputlänge eine Komplexität von
nur O(log n). |
S. 319 |
Für den Minimax-Wert der
Mastermind-Variante mit 4 Positionen und 6 Farben
werden im Buch die Schranken 4,340 und 4,3674
angegeben. In einer mir zwischenzeitlich bekannt
gewordenen Newsgroup-Notiz aus dem Jahre 1995 des Kryptologen
Michael Wiener teilt dieser mit, seine
Berechnungen des exakten des Minimax-Wertes
hätten zum Ergebnis 5600/1290 = 4.341 geführt. |
S. 78 |
Bei der unten auf der Seite genannten
Anzahl von durchschnittlichen Würfen fehlt eine
Ziffer. Richtig muß der Wert 1,1869 lauten. Der
in Fußnote 68 genannte Kehrwert 0,8425 ist
korrekt. |
S. 90 |
Statt
0,0056 beträgt die Verbesserung der
Gewinnerwartung, die sich bei einem um 1
erhöhten Count ergibt, nur 0,00506; auf vier
Nachkomma-Stellen gerundet also 0,0051. |
S. 92 |
In
der Tabelle "Ziehen" (abhängig vom
aktuellen Count) ist beim Eintrag zur Zeile
"16" und zur Spalte "3" das
Vorzeichen falsch. Richtig ist der Wert -20,4. |
S. 61 |
In Tabelle 11
stimmt von den Wahrscheinlichkeiten der
Binomial-Verteilung exakt nur die erste; bei den anderen
ergeben sich geringfügige Abweichungen:

In Folge ist der gemeinsame
Erwartungswert der 37 Zufallsgrößen gleich 0,37293 und
die zu erwartende Anzahl von genau einmal getroffenen
Zahlen gleich 37x0,373 = 13,8.
Seite 61 komplett in korrigierter Fassung (pdf-Format). |
S. 48 f. |
Bei der Tschebyschew'schen Ungleichung
auf Seite 49 oben (und dreimal im erläuternden Text) ist die Standardabweichung
fälschlicherweise mit Y statt mit X indiziert.
|
S. 87 |
In Tabelle 26 ergibt sich beim Doppeln des Wertes 9
gegen eine 4 der Bank die Erwartung 0,1819 (statt des angegebenen Wertes 0,0388) und bei 10 gegen
eine 6 der Bank 0,5756 (statt 0,5725).
|
S. 85 |
In Tabelle 22 ergibt sich ein Wert von -0,2087 statt 0,2087 für 11 gegen As.
|
S. 221 |
Bei der Aufzählung ganz unten auf der Seite muss es "Lehnt Schwarz das Doppel ab, ..."
und "Nimmt Schwarz das Doppel an, ..." heißen.
|
S. 52 |
Bei der Rekursionsformel müssen die Nenner 36 statt 12 lauten.
|
S. 235 |
Bei der Summenformel muss (alpha-1)-1, also alpha-2, statt alpha-1 im Nenner stehen:
|
|
Die grau unterlegten Tabellenzeilen sind ab der
2. Auflage, die gelb hinterlegten Tabellenzeilen ab der 3. Auflage berücksichtigt.