Salonowa sztuczka dla SET || Matematyka ∩ Programowanie

Salonowa sztuczka dla SET || Matematyka ∩ Programowanie


Tai-Danae Bradley jest jednym z gospodarzy PBS Infinite Series, zachwycającej serii winiet przedstawiających zabawne części matematyki. Poniższy film jest mniej więcej taki sam jak SET, ulubiony wśród matematyków. W szczególności Tai-Danae wyjaśnia, w jaki sposób karty SET leżą w (używając bardziej technicznego żargonu) przestrzeni wektorowej nad ciałem skończonym i że prawidłowe zbiory odpowiadają liniom. Jeśli nie od razu wiesz, jak to będzie działać, obejrzyj wideo.

W tym poście chcę podzielić się sztuczką salonową dla SET, którą pierwotnie usłyszałem od Charlotte Chan. Wykorzystuje te same pomysły z powyższego filmu, które omówię tylko pokrótce.

W grze SET widzisz planszę kart podobną do poniższej, a gracze szukają zestawów.

Salonowa sztuczka dla SET || Matematyka ∩ Programowanie

Źródło obrazu: theboardgamefamily.com

Prawidłowy zestaw to potrójna karta, w przypadku której cechy na kartach są albo takie same, albo różne. Prawidłowy zestaw powyżej to {jeden pusty niebieski owal, dwa pełne niebieskie owale, trzy zacienione niebieskie owale}. Cecha „wypełnienia” jest inna na wszystkich kartach, ale cecha „koloru” jest taka sama itd.

W grze SET karty są rozdawane w kolejności z potasowanej talii, gracze ścigają się, aby zdobyć zestawy, usuwając zestaw, jeśli jest ważny, a następnie rozdawane są trzy karty w celu zastąpienia usuniętego zestawu. W końcu talia się wyczerpie i gra dobiegnie końca, a zwycięzcą zostaje gracz, który zebrał najwięcej zestawów.

Istnieje kilka matematycznych sztuczek, które pomogą Ci szybciej wyszukiwać zestawy, ale sztuczka salonowa opisana w tym poście dodaje zabawny wariant na koniec gry.

Graj w grę SET normalnie, ale kiedy dojdziesz do ostatniej karty w talii, nie odkrywaj jej. Kontynuuj wyszukiwanie zestawów, aż wszyscy zgodzą się, że nie pozostały żadne widoczne zestawy. Następnie rozpoczynasz wariant: pierwszy gracz, który odgadnie ostatnią nierozdaną kartę w talii, otrzymuje zestaw bonusowy.

Matematyka pojawia się, gdy odkryjesz, że nie musisz zgadywać ani pamiętać niczego na temat gry, w którą właśnie grałeś! Sprytny nieznajomy mógłby wejść do pokoju na koniec gry i zdobyć dodatkowy punkt.

Twierdzenie: Tak długo, jak każdy gracz zdobył ważny zestaw w trakcie gry, informacja na pozostałej planszy jednoznacznie określa ostatnią (nierozdaną) kartę.

Zanim przejdziemy do dowodu, kilka przypomnień. Przypomnijmy, że na karcie SET znajdują się cztery funkcje, z których każda ma trzy opcje. Wylicz opcje dla każdej funkcji (np. {Zawijas, Owal, Romb} = {0, 1, 2}).

Chociaż nie będziemy potrzebować wynikającej z tego geometrii, oznacza to, że każda karta jest wektorem w przestrzeni wektorowej $ \mathbb{F}_3^4$, gdzie $ \mathbb{F}_3 = \mathbb{Z}/3\mathbb{Z}$ jest skończonym ciałem trzech elementów, a wykładnik oznacza „wymiar 4”. Jak Tai-Danae wskazuje na filmie, każdy SET jest linią afiniczną w tej przestrzeni wektorowej. Na przykład, jeśli jest to wyliczenie:

Źródło: „(Radość Seta)(https://www.setgame.com/sites/default/files/teacherscorner/THE%20JOY%20OF%20SET.pdf)”

Następnie, korzystając z wyliczenia, można podać zbiór według

$$\displaystyle \{ (1, 1, 1, 1), (1, 2, 0, 1), (1, 0, 2, 1) \}$$

Dla nas kluczową cechą jest to, że suma wektorów (przy użyciu arytmetyki pola modułowego dla każdego wpisu) kart w prawidłowym zestawie jest wektorem zerowym $ (0, 0, 0, 0) $. Dzieje się tak, ponieważ $ 1+1+1 = 0, 2+2+2 = 0, $ i $ 1+2+3=0$ są prawdziwymi modami 3.

Dowód twierdzenia. Rozważmy wektorowy niezmiennik $ S_t$ równy sumie pozostałych kart po wzięciu zestawów $ t$. Na początku gry talia składa się z 81 kart, które można podzielić na odpowiednie zestawy. Ponieważ każdy prawidłowy zbiór sumuje się do wektora zerowego, $ S_0 = (0, 0, 0, 0) $. Usunięcie prawidłowego zbioru w drodze normalnej gry nie ma wpływu na niezmiennik, ponieważ odejmujesz zbiór wektorów, których suma wynosi zero. Zatem $ S_t = 0 $ dla wszystkich $ t $.

Na koniec gry niezmiennik nadal obowiązuje, nawet jeśli nie ma już żadnych ważnych zestawów do przejęcia. Niech $ x$ będzie wektorem odpowiadającym ostatniej nierozdanej karcie, a $ c_1, \dots, c_n$ będą pozostałymi widocznymi kartami. Wtedy $ x + \sum_{i=1}^n c_i = (0,0,0,0)$, czyli $ x = -\sum_{i=1}^n c_i$.

$$\kwadrat$$

Podałbym przykład, ale chcę zachęcić wszystkich do zagrania w grę SET i wypróbowania jej na żywo!

Charlotte, która pierwotnie pokazała mi tę sztuczkę, dość szybko obliczyła tę sumę w głowie. Podobnie było z innymi studentami matematyki, z którymi graliśmy w SET. Jest to trochę łatwiejsze niż się wydaje, ponieważ możesz sumować funkcję po funkcji. Mimo że znam ten trik od lat, nadal potrzebuję kartki papieru i kilku minut.

Ponieważ to jest matematyka Przecinać Programując, zachęca się czytelnika do wdrożenia tego schematu w formie ćwiczenia i symulacji gry w SET poprzez usunięcie losowo wybranych prawidłowych zestawów w celu eksperymentalnego sprawdzenia, czy ten schemat działa.

Do następnego razu!







Source link

Postagens Similares

  • பரவல் நிலையை ஒழுங்கமைத்தல்++

    ஐ வெளிப்படுத்தப்பட்டது நேற்றைய “ஸ்டெட் ஆஃப் டிஃப்யூஷன்++” சந்திப்பு வெற்றிகரமாக இருப்பதாக நான் உணர்ந்தேன். 200 பேர் பதிவு செய்தனர்! இதோ சில புகைப்படங்கள்! கடந்த வார இறுதியில் தனிஷ்க் ஆபிரகாம் என்னை SF-ல் சந்திக்கவும், ஒரு சிறிய சந்திப்பை மேற்கொள்ளவும் என்னை அழைத்தார். அவர் எனக்கு இரண்டு தேதிகளைக் கொடுத்தார், நான் அதை வியாழக்கிழமை அமைத்தேன். இதன் விளைவாக இருந்தது: இடத்தின் பிரதிநிதிகளுடனான சமீபத்திய தொடர்புகளின் அடிப்படையில், இது இருந்ததை விட இது எளிதாக இருக்கும்…

  • (贊助商)Mux — 面向開發人員的視頻

    當開發人員需要對影片進行更多操作時,Mux 就是他們所需要的。影片檔案充滿了等待解鎖的資料和上下文。 Mux 機器人是人工智慧工作流程,可解鎖影片中的資料以進行摘要、字幕翻譯、審核等。配置一次,您的工作流程就會在新上傳時自動執行。 Mux 是 Patreon、Substack 和 Synthesia 信賴的視訊基礎設施。開始免費建置。使用程式碼 火球術 註冊時可獲得額外 50 美元的積分。 ★ Source link

  • Ulubiona piątka: Queer Black YA Horror

    Karmię ją bestią Jamison Shea Martwe dziewczyny chodzą i pogrzeby są dla żywych Sami Ellis Zabranie Jake’a Livingstona Ryan Douglass Nie powinieneś dziś umrzeć Kalynn Bayron DOE Rebecca Barrow Bonus: To wszystko są powieści, ale w „Wszystkich zatopionych duszach: czarnym” znajdziesz jeszcze więcej… Kontynuuj czytanie Ulubiona piątka: Queer Black YA Horror → Source link

  • Apple meluncurkan Studio Display baru dan Studio Display XDR yang semuanya baru

    3 Maret 2026 SIARAN PERS Apple meluncurkan Studio Display baru dan Studio Display XDR yang semuanya baru Studio Display XDR adalah layar pro terbaik di dunia, menampilkan layar Retina XDR 5K 27 inci dengan lampu latar mini-LED, kecerahan puncak HDR 2000 nits, dan kecepatan refresh 120Hz CUPERTINO, CALIFORNIA Apple hari ini mengumumkan rangkaian layar baru…

Deixe um comentário

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *