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轮盘赌实验室 · 实验室 · 物理 · 8分钟

减速

旋转中唯一真正可预测的部分。

简要结论

球在球道上的减速遵循由摩擦与阻力决定的平滑曲线。根据几次绕圈时间,可以把离开球道的时刻估计到不足一秒;之后的散布会抵消大部分精度。

模型
v′ = −(a + b·v)
球道上的可预测性
高
离开球道后的可预测性
低
离开时刻误差
可达到0.1–0.3秒

模型

把球设备球沿球道朝转子反方向打出的小球。现代用球由仿象牙材料或特氟龙制成,直径18–21mm。阅读全文→视为在恒定项a(滚动摩擦)与和速度成比例的项b·v(空气阻力及随速度变化的损失)作用下减速:dv/dt = −(a + bv)。解会以指数方式趋向临界离开速度。因此每圈时间T = 2πr/v会逐圈增加,且增加量不断变大。由最初几圈和剩余几圈拟合a与b,即可得到离开时刻。这里没有任何神秘之处:只是将基础力学用于球道上的球。

测得值模型拟合预测剩余圈数预测离开时刻实际值
第1–3圈:0.63、0.67、0.72秒拟合a、b912.6秒12.4秒
第1–4圈重新拟合812.5秒12.4秒
第1–6圈重新拟合612.4秒12.4秒
示例。每增加一圈,估计都会收紧。实际中,在干净球道和稳定手法下,离开时刻误差可达到0.1–0.3秒。

估计能带来什么

若离开时刻的误差在0.2秒以内,结合每秒经过15个号码槽设备号码槽转子上37个带编号隔间中的一个。也称 slot、cup。阅读全文→的转子设备转子承载号码槽的轮盘旋转部分。阅读全文→速度,就能把离开点下方的号码槽定位到约三个号码槽以内。这是对预测者而言的好消息。坏消息是,球随后会穿过斜面设备斜面球道与号码槽之间的倾斜区域,碰撞钉位于此处。阅读全文→,撞到碰撞钉设备碰撞钉斜面上使下落的球散开的金属障碍物之一。也称 canoe、diamond、pin。阅读全文→,并在分隔片设备分隔片轮盘上两个号码槽之间的金属隔片。阅读全文→间弹跳;最终号码槽会分散在宽达20到30个号码槽的分布中。球道阶段的精度大多被离开阶段的散布消耗掉。

轮盘球物理轮盘转子速度

剩下的部分

如果散布分布存在众数,即球落在离开号码槽附近的频率高于随机情况,那么围绕预测号码槽在一个扇区轮盘扇区轮盘上连续的一段号码槽,与布局上的一组号码不同。阅读全文→下注就会有小小的优势。Small和Tse(2012)在实验室中用摄像机测量了这一点,发现预测扇区的命中率足以使庄家优势数学庄家优势赌场平均保留每一笔本金的比例:欧式轮盘赌为2.70%。阅读全文→提高几个百分点。他们的条件——完整俯视视角、已知轮盘、球打出后才下注——在真人赌桌上并不存在。

精度在哪里消失(示例)不确定性的号码槽数
离开时刻±0.2秒×15个号码槽/秒
± 3
转子相位测量
± 1
碰撞钉撞击
± 10
分隔片弹跳
± 6
不确定性的号码槽数
05± 10
前两项可以借助练习和设备降低;后两项是轮盘的设计。

每小时发生的变化

这两个常数对一台轮盘并不固定。Eudaemons在1970年代多年计时一台赌场轮盘,发现空气造成的减速多于球道,而且球本身也重要:特氟龙球的失速速度是台球复合材料球的两倍。他们还发现,开门或天气变化时,预测在一小时内会偏移5%到10%,因为潮湿或稠密的空气会让球更早减速。因此他们的程序分别保存球的减速率和球离开球道时的速度;玩家每到一张赌桌、以及预测开始漂移时,都会重置两项设置。

The Eudaemons

实验室为何解释这些

不是为了让任何人照做,而是为了说明游戏的随机性究竟由什么构成:赌场用早早关闭下注和最低圈数防范确定性阶段,又用碰撞钉和低分隔片防范混沌阶段。理解这一点的玩家便会明白,为何2.70%是稳固的。

自己计算

在任一直播中,给球经过某个碰撞钉的三圈计时并作外推;多数时候你会将离开时刻预测到一圈以内,这正是所述确定性阶段的作用。然后观察球相对于离开点下方号码槽的实际落点,并记录五十次旋转。该记录就是散布分布;其宽度回答了“为什么无法战胜它”。

秒表记录球经过碰撞钉的时间;记录会形成散布分布。

公式

dv/dt = −(a + b·v)
T(每圈)= 2πr / v

问题

该模型精确吗?

不精确。摩擦会随灰尘、湿度和磨损而变化。预测者每次旋转都会重新拟合。

需要几圈?

三圈可给出粗略估计;五或六圈可给出良好估计。演播室的最低四圈几乎不给下注时间,况且下注本就会关闭。

有人用这种方式赚钱吗?

少数人曾短暂地借助设备做到过,之后赌场适应了,法律也随之跟进。请见优势玩法。

数学趣题

请先自己试一试。每个解答都已折叠;准备好后再打开。

  1. 在Thorp关于减速球设备球沿球道朝转子反方向打出的小球。现代用球由仿象牙材料或特氟龙制成,直径18–21mm。阅读全文→的示例模型中,若球在球道上转一圈需T秒,则它离开球道前还会转1/(e^(3T/20) − 1) − 10/3圈。半秒一圈后还剩多少圈?整整一秒一圈后呢?在T = 0.8时,0.012秒的计时误差会使预测移动多远?

    显示解答

    答案 半秒一圈后约剩9.5圈,一秒一圈后约剩2.85圈。该误差会使预测移动约0.12圈,约为4½个号码槽设备号码槽转子上37个带编号隔间中的一个。也称 slot、cup。阅读全文→。

    T = 0.5:3T/20 = 0.075,e^0.075 ≈ 1.0779,因此1/0.0779 ≈ 12.84,12.84 − 3.33 ≈ 9.51圈。T = 1:e^0.15 ≈ 1.1618,1/0.1618 ≈ 6.18,6.18 − 3.33 ≈ 2.85圈。快速一圈意味着剩余圈数很多,而速度慢一倍的一圈留下的圈数不到三分之一。

    在T = 0.8时,公式给出4.51圈;在T = 0.812时,给出4.39圈。12千分之一秒的误差约为球滚过自身宽度所需时间,会使预测移动0.12圈:约为37个号码槽轮盘上的4½个号码槽。仅这一次误差就占Thorp为球的计时所允许的5.5个号码槽误差预算的大部分(见“优势玩法”),这也是限制预测器的是时钟而非算术的原因。

轻松一刻

离开前可预测。之后便是碰撞钉。

离开前可预测。之后便是碰撞钉。

来源

  1. Small, M. & Tse, C. K. “Predicting the outcome of roulette.” Chaos 22(3),2012。
  2. Bass, T. A. The Eudaemonic Pie. Houghton Mifflin,1985。
  3. Thorp, E. O. “Optimal gambling systems for favorable games.” Review of the International Statistical Institute 37(3),1969。
审核于2026-09-28模型:欧式,单零方法说明↗来源↗