Кіріспе

Карттар жинағын кездейсоқтандыру процедурасы. Араластыру – карта ойындарында мүмкіндік элементін қамтамасыз ету үшін қолданылатын карттар жинағын кездейсоқтандыру процедурасы. Араластырудан кейін нәтижеге әсер етпеу үшін көбінесе жиектеу жасалады. ТОК

Жоғары

Кішкене жаттығудан кейін оңай орындалатын ырғақтардың бірі – жоғарыдан ырғақ салу. Йохан Йонассон былай жазды: "Жоғарыдан ырғақ салу – бұл карталарды, мысалы, оң қолыңыздан сол қолыңызға бас бармағыңызбен үстінен кішкентай топтап түсіріп, біртіндеп ауыстыру тәсілі". Әдеттегідей орындалғанда, пакет бастапқыда сол қолыңызда ұсталып тұрса, карталардың көп бөлігі оң қолыңыздың бас бармағы мен саусақтарының арасында пакеттің төменгі жағынан топтап ұсталады және сол қолыңызда қалған кішкентай топтан ажыратылады. Содан кейін оң қолыңыздан бір-бірлеп кішкентай топтар жіберіледі, олар сол қолыңызда жиналатын пакеттің үстіне түседі. Бұл процесс бірнеше рет қайталанады. Ырғақтың толық кездейсоқтығы әр ырғақтағы кішкентай топтардың санымен және қайталап орындалған ырғақтардың санымен артады. Жоғарыдан ырғақ салу карталардың ретін өзгерту үшін қол шеберлігін қолдануға жеткілікті мүмкіндік береді, нәтижесінде жиналған колода пайда болады. Ойыншылар жоғарыдан ырғақ салу арқылы алдаудың ең көп таралған жолы – қажетті картаны пакеттің жоғарғы немесе төменгі жағында орналастырып, содан кейін ырғақтың басында оны төменге жылдыру (егер ол бастапқыда жоғарыда болса) немесе оны соңғы карта ретінде қалдырып, ырғақтың соңында жоғарыға түсіру (егер ол бастапқыда колоданың төменгі жағында болса).

Рифле

Қалыптастырудың кең таралған әдісі риффл, немесе көгершіннің қайырмасы, немесе карточкаларды жапырақтап араластыру деп аталады, онда колоданың жартысы әр қолда, бас бармақтары ішке қарай бұрылып ұсталады, содан кейін карточкалар бас бармақтармен босатылып, бір-бірімен келісіп үстелге түседі. Көптеген адамдар риффлден кейін карточкаларды көтеріп, «көпір» деп аталатын түзіліс жасайды, ол карточкаларды орнына келтіреді; сондай-ақ, колоданың жартыларын үстелге жалпақтап, артқы бұрыштарын біріктіріп, содан кейін жартыларын бас бармақтарымен артқы жиектерінен көтеріп, біріне-бірі итеру арқылы да жасауға болады. Бұл әдіс қиын болғанымен, казиноларда жиі қолданылады, себебі ол карточкаларды араластыру кезінде оларды жасыра қалған жағдайды азайтады. Нақты риффл араластырудың екі түрі бар: егер жоғарғы карточка жоғарғыдан екінші орынға көшсе, онда ол «ішке» араластыру деп аталады, әйтпесе ол «сыртқа» араластыру деп аталады (ол жоғарғы және төменгі карточкаларды сақтайды). Гилберт-Шеннон-Ридс моделі, риффлдеудің кездейсоқ нәтижелерінің математикалық моделін ұсынады, ол тәжірибе жүзінде адамның араластыруымен сәйкес келеді және колоданы толық кездейсоқ ету үшін жеті рет риффлдеу қажеттігін ұсынатын негіз болып табылады. Кейін математиктер Ллойд М. Трефетен мен Ллойд Н. Трефетен Гилберт-Шеннон-Ридс моделінің өңделген нұсқасын қолданып, кездейсоқтықты анықтау әдісі өзгертілсе, толық кездейсоқтық үшін риффлдердің ең аз саны алты болуы мүмкін екенін көрсеткен мақала жазды.

Индуизм

"Индиялық", "Каттар", "Кенчи" (хинди тілінде "қайшы" деген мағынада) немесе "Кутти Шуффл" деп те аталады. Колода төмен қаратылып ұсталады, ортаңғы саусақ бір ұзын шетіне, ал бас бармақ екінші шетіне, колоданың төменгі жартысына тиеді. Екінші қол колоданың үстінен бір топ картаны тартып алады. Бұл топ карталар алақанға түсіріледі. Бұл амал қайта-қайта орындалады, жаңа тартылған топтар бұрынғыларының үстіне түсіп, колоданың бәрі екінші қолға көшкенше жалғасады. Индиялық араластыру, колоданы алуға қатысты барлық қимылдарды қолмен жасау арқылы, колоданы бөлуден өзгеше. Ал колоданы бөлуде қимылдар бастапқы колоданы ұстаған қолмен жасалады, карталар жиналған қапқа беріледі. Бұл әдіс Азияда және әлемнің басқа аймақтарында ең көп қолданылады, ал еуропалық стильдегі араластыру көбінесе Батыс елдерінде таралған.

Қаптама

Карталар бірнеше қапқа таратылады, содан кейін қаптар бірінің үстіне бірі қойылады. Бұл әрекет детерминистік болып табылады және карталарды кездейсоқ емес, бірақ бұрын бірге болған карталарды енді бөлек етеді. Кейбір қапты араластыру нұсқалары әр айналымда қаптарға кездейсоқ тәртіппен тарату арқылы оны сәл кездейсоқ етуге тырысады.

52-ші жүк тасу

Адам карталар жинағын әуеге немесе бетке лақтырып, содан кейін карталарды бір жаққа қаратып, кездейсоқ ретпен жинап алады. Егер жинағанда нақты карталарға тым көп көңіл бөлінсе, толыққанды араластыру үшін қосымша 52 картаны жинау немесе басқа араластыру тәсілі қажет болуы мүмкін. Бұл әдіс бастаушылар үшін пайдалы, бірақ карталарды жаюға үлкен, таза бет керек, және ол күтілгеннен көп уақытты алуы мүмкін.

Корги

Бұл әдіс 52 пікапқа ұқсас және бастаушылар үшін де пайдалы. Химиялық, ирландтық, жуу, шатастыру, қатты араластыру, сыпыру, швиршелинг немесе карталарды араластыру деп те аталады. Бұл әдіс карталарды беті төмен қаратып жайып, қолмен бір-бірінің үстінен жылжытудан тұрады. Содан кейін карталар бір үйіріліп, бірімен бірі араластырылып, қайтадан қалыпқа келтіріледі. Шамамен бір минуттай араластырудан кейін статистикалық түрде кездейсоқ араласуға қол жеткізіледі. Бұл әдісті Саймон Хофман кеңінен танымал етті.

Моңғеялық

Монгедің араластыруы келесідей орындалады (оң қолы бар адам): сол қолындағы араластырылмаған колодадан бастап, жоғарғы картаны оң қолға ауыстырыңыз. Содан кейін сол қолдан жоғарғы картаны қайта-қайта алып, оң қолға көшіріп, екінші картаны жаңа колоданың үстіне, үшіншісін астына, төртіншісін үстіне, бесіншісін астына, және т.б. қойыңыз. Егер бірінен кейін бірі нөмірленген карталармен бастаса, колодадағы карталар келесі ретпен орналасады: Белгілі бір мөлшердегі колоданы бастапқы күйіне қайтару үшін қажет Монгелік араластырулар саны белгілі. Он екі толық Монгелік араластыру 52 картадан тұратын колоданы қалпына келтіреді.

Мексикалық спираль

Мексикалық спиральды араластыру жоғарғы картаны үстелге, содан кейін жаңа жоғарғы картаны қабаттың астына, келесі картаны үстелге, келесісін қабаттың астына, және соңғы карта үстелге салынатынға дейін циклды әрекеттермен орындалады. Бұл риффл немесе қолмен араластыруға қарағанда біршама ұзаққа созылады, бірақ басқа ойыншыларға үстелдегі карталарды толық бақылауға мүмкіндік береді. Мексикалық спиральды араластыру XIX ғасырдың соңында Мексиканың кейбір аймақтарында АҚШ-тан келген құмар ойыншылар мен алаяқтардан қорғану үшін танымал болды.

Команданың араласуы

Үлкен колодалар үшін ерекше пайдалы, араластырғыш колоданы екі немесе одан көп кішкентай колодаға бөліп, қалған бөліктерін басқа араластырғыштарға бере алады, олардың әрқайсысы өз араластыру әдісін таңдайды. Кішкентай колодалар немесе кішкентай колодалардың бөліктері араластыру жалғасқанда алмастырылуы мүмкін, содан кейін кішкентай колодалар біріктіріліп (және қысқаша араластырылып) бастапқы үлкен колодаға қосылады. Бұл сондай-ақ бір араластырғыштың кездейсоқтыққа әділ емес бақылау жасауына жол бермейді.

Қию

Көбінесе бұрынғы араластыру әдісінен кейін жасалады, кесу – тек қана карточкалар жиынтығын алып, оны кездейсоқ көлемдегі екі бөлікке бөліп, бұрынғы төменгі бөлігін бұрынғы жоғарғы бөлігінің үстіне қою. Бұл кейде екінші карточка араластырушымен, кездейсоқтыққа қосымша сенімділік беру үшін және араластырушының немесе бақылаушының жоғарғы немесе төменгі карточканы білуіне жол бермеу үшін орындалады.

Жалғандық

Сиқыршылар, қол шеберлері және карта алдаушылар түрлі араластыру тәсілдерін қолданады, осылайша колода әділ араластырылғандай көрінеді, бірақ шындығында бір немесе бірнеше карта (колоданың барлығына дейін) өз орнында қалады. Сонымен қатар, көбінесе өте қиын деп есептелетін, бір немесе бірнеше рифльді араластыру арқылы колоданы қажетті ретпен жинау (карталарды тізімдік тәртіпке келтіру) мүмкін; бұл "рифльді жинау" деп аталады. Сахналық сиқыршылар да, карта шеберлері де Zarrow shuffle және Push Through False Shuffle араластыруларын жалған араластырудың ең тиімді мысалдары деп санайды. Осы араластыруларда колоданың барлық карталары бастапқы ретінде сақталады, бірақ көрермендер шынайы араластыруды көріп отыр деп ойлайды.

Машиналар

Казинолар көбінесе үстелдерін дилерлердің карталарды араластыруының орнына, араластыру машиналарымен жабдықтайды, себебі бұл казиноға бірнеше артықшылықтар береді. Олардың ішінде араластырудың күрделілігінің артуы және осы арқылы ойыншылардың болжам жасауының қиындауы, тіпті егер олар дилерлермен бірігіп жұмыс істесе де. Араластыру машиналары араластыру нәтижесін бұрмалау үшін мұқият жасалған және көбінесе компьютермен басқарылады. Сондай-ақ, бұл машиналар қолмен араластыруға кететін уақытты үнемдеп, үстелдің пайдалылығын арттырады. Бұл машиналар дилерлердің қайта-қайта соққы беруден болатын жарақаттарын азайтуға да көмектеседі. Құмар ойыншылар электронды құралдарға күдікпен қараса, казино кейде осындай ойыншыларды көп тартатын үстелдерде (мысалы, баккара үстелдері) дилерлердің карталарды араластыруын ұйымдастырады.

Кездейсоқ

52 факториал бар (қысқаша 52! деп жазылады) 52 картадан тұратын колодадағы карталардың мүмкін орналасуы. Басқаша айтқанда, карталар тізбегінің 52 × 51 × 50 × 49 × ··· × 4 × 3 × 2 × 1 мүмкін комбинациялары бар. Бұл шамамен 8,0658 (80,658 вигинтиллион) мүмкін реттелу, немесе нақтырақ айтқанда 80,658,175,170,943,878,571,660,636,856,403,766,975,289,505,440,883,277,824,000,000,000,000. Бұл санның үлкендігі екі кездейсоқ түрде таңдалған, толық кездейсоқ колоданың бірдей болуының өте төмен ықтималдық екенін білдіреді. Дегенмен, кездейсоқ араластырылған колодадағы барлық карталардың нақты тізбегін болжау мүмкін болмаса да, жеткілікті түрде кездейсоқ емес колода туралы кейбір ықтималдық болжамдар жасауға болады.

Жетілдігі

"Жақсы" кездейсоқтық деңгейіне жеткілікті шайқаулардың саны шайқау түріне және "жеткілікті кездейсоқтық" өлшеміне байланысты, бұл өз кезегінде нақты ойынға байланысты. Көптеген ойындар үшін төрттен жетіге дейінгі шайқаулар жеткілікті: блэкджек сияқты түйіндеме ойындар үшін төрт шайқау жеткілікті, ал түйінделген ойындар үшін жеті шайқау қажет. Дегенмен, кейбір ойындар үшін тіпті жеті шайқау да жеткіліксіз болуы мүмкін. Іс жүзінде, қажетті шайқаулардың саны шайқаудың сапасына және кездейсоқтық емес болудың маңыздылығына, әсіресе ойнаушылардың кездейсоқтық емес нәрсені байқау және пайдалану қабілетіне байланысты. Кездейсоқ ойын үшін екі-төрт шайқау жеткілікті. Бірақ клубтық ойындарда тәжірибелі бриджшілер төрт шайқаудан кейін кездейсоқтық емес нәрсені пайдаланады. Жақында Трефетен және тағы басқалардың жұмысы Диаконистің кейбір нәтижелеріне күмән келтіріп, алты шайқау жеткілікті деген қорытындыға келді. Бұл айырмашылық әрқайсысы палубаның кездейсоқтығын қалай өлшегеніне байланысты. Диаконис өте сезімтал кездейсоқтық тестін қолданды, сондықтан оған көбірек шайқау қажет болды. Тіпті одан да сезімтал өлшемдер бар, және нақты карта ойындары үшін қай өлшем ең жақсы деген сұрақ әлі де ашық. Диаконис жауабында блэкджек сияқты түйіндеме ойындар үшін төрт шайқау жеткілікті екенін көрсетті. Екінші жағынан, ауытқу арақашықтығы тым кешірімді өлшем болуы мүмкін және жеті шайқау тым аз болуы мүмкін. Мысалы, жаңа палубаны жеті рет шайқағаннан кейін New Age Solitaire-де жеңіске жетудің 81% ықтималдығы болады, ал біркелкі кездейсоқ палубамен бұл көрсеткіш 50% құрайды. Кездейсоқтықты тексерудің бір сезімтал тәсілі - стандартты палубаны жокерлерсіз, костюмдерге бөлу, екі костюмды тузdan патшаға дейін өсу ретімен, ал қалған екі костюмды кері ретпен орналастыру. (Көптеген палубалар жаңа болғанда осылай реттелген.) Шайқағаннан кейін кездейсоқтық өлшемі - әр костюмде қалған өсу тізбектерінің саны.

Алгоритмдер

Егер компьютерде толығымен кездейсоқ сандарға қол жеткізілім болса, ол карталардың кездейсоқ орналасуын ("жақсы араластыруды") жасауға қабілетті; осы терминология (қолданбаны толығымен кездейсоқ ететін алгоритм) "өте жақсы орындалған бір реттік араластырудан", атап айтқанда, толық араластырылған фаро араластырудан өзгеше. Дональд Кнут танымал еткен Фишер-Яйтс араластыру алгоритмі – бұл қарапайым (бірнеше код жолдары) және тиімді (n картадан тұратын қолданба үшін O(n), егер негізгі қадамдар тұрақты уақыт алса) алгоритм. Араластыруды сұрыптаудың кері процесі ретінде қарастыруға болады. Фишер-Яйтске жаңа балама, массивтік жад операцияларын пайдаланбайтын, псевдо-кездейсоқ индекс генераторы (PRIG) функциясы алгоритмін қолдану болып табылады. Көбінесе басқа, тиімсіз алгоритмдер де қолданылады. Мысалы, әр картаға кездейсоқ сан тағайындап, содан кейін карталарды осы кездейсоқ сандар тізімі бойынша сұрыптауға болады. Бұл кездейсоқ орналасуды жасап шығарады, егер кездейсоқ сандардың ешқайсысы бір-бірімен сәйкес келмесе (яғни, жұптар, үштіктер және т.б.). Бұл мәселені жою үшін жұптың біреуінің мәнін кездейсоқ түрде аздап жоғарылату немесе төмендету арқылы, немесе кездейсоқ сандарды таңдаудың жеткілікті кең диапазонын таңдап, ықтималдықты кез келген деңгейге дейін төмендетуге болады. Егер біріктіру немесе үйірменді сұрыптау сияқты тиімді сұрыптау қолданылса, бұл O(n log n) орташа және нашар жағдайлардағы алгоритм болып табылады.

Онлайн құмар ойындар

Бұл мәселелер онлайн-құмар ойындарда үлкен коммерциялық маңызға ие, онда онлайн-карта ойындары үшін симуляцияланған карталар жинағын араластырудың кездейсоқтығы маңызды рөл атқарады. Осы себепті көптеген онлайн-құмар ойындар сайттары өздерінің араластыру алгоритмдерінің сипаттамаларын және осы алгоритмдерді қамтамасыз ететін кездейсоқтық көздерін ұсынады, ал кейбір сайттар жүйелерінің жұмысын бағалау туралы аудиторлық есептерді де жариялайды.