
- •А.И. Ходанович математическое моделирование на компьютере
- •История математического моделирования на компьютере
- •Задачи аналитического и численного моделирования
- •1. Симметрия и модели с числовыми последовательностями
- •1.1 Формула пути равнопеременного движения
- •1.3 «Золотое сечение» и числа Фибоначчи
- •1.4 Сопротивление бесконечной электрической цепи
- •1.5 Сопротивление конечной электрической цепи
- •1.6 «Золотое сечение» в поле тяготения
- •Равенство тяжелой и инертной массы в свободном падении
- •2.2 Реальная динамика тела в среде
- •2.3 Цепная линия и метод кратных скобок Пуассона
- •2.4 Баллистическая кривая
- •2.5 Модели космической динамики
- •2.6 Посадка «Гюйгенса» на Титан
- •Задача Кеплера
- •Слайд 10. Компьютерно-графическое моделирование в небесной механике
- •2.8 Орбита в пространстве скоростей
- •2.9 Конические сечения в поле тяготения
- •2.10 Прецессия орбиты при малом возмущении
- •2.11 Задача трех тел в небесной механике
- •2.12 Задача о брахистохроне
- •Слайд 11. Иллюстрация экстремальной траектории в поле тяготения
- •2.13 Управление таймером в режиме реального времени
- •2.14 Физический опыт и модель измерений
- •2.15 Водяные часы
- •2.16 Фракталы в комплексной плоскости
- •Слайд 14. Комплексные отображения в нелинейной динамике
- •3. Колебания и адиабатические инварианты
- •3.1 Гармонический осциллятор
- •3.2 Задача «Бездонный колодец»
- •3.3 Фигуры Лиссажу
- •3.4 Параметрические колебания
- •3.5 Маятник Капицы
- •3.6 Хаотическое поведение маятника и отображение Пуанкаре
- •3.8 Задача с соударениями
- •3.9 Хаотические колебания при соударениях
- •3.10 Представление колебаний рядом Фурье
- •3.11 Два тела на пружине
- •3.12 Цепочка Ферми-Паста-Улама
- •3.13 Линейная цепочка связанных осцилляторов
- •3.14 Колебания мембраны в интерактивной графике
- •3.15 Вращение частицы в трехмерной графике
- •4. Вероятностно-статистическая линия математического моделирования
- •4.1 Нормальное распределение и статистический критерий
- •4.2 Распределение расстояний между молекулами газа
- •4.3 Радиоактивный распад изотопа
- •4.4 Флуктуации и биномиальный случай
- •4.5 Статистическое распределение с бесконечной дисперсией
- •4.6 Закон больших чисел и центральная предельная теорема
- •4.7 Статистические усреднения в эксперименте
- •4.8 Диффузия в модели случайных блужданий
- •4.9 Иерархия временных масштабов в броуновской динамике
- •4.10 Метод Монте-Карло с генератором случайных чисел
- •4.11 Алгоритмы числа
- •4.12 Модели плоских фигур
- •4.13 Площадь круга с малым возмущением
- •4.14 «Игла Бюффона»
- •4.15 Выделение сигнала на фоне «шумов»
- •4.16 Регрессионная модель эксперимента и метод наименьших квадратов
- •4.17 Модели линейной регрессии в планировании эксперимента
- •5. Дидактические игры математического моделирования
- •5.1 «Телепат»
- •5.2 Игрушка «Раскидай»
- •5.3 Игрушка «Ванька-встанька»
- •5.4 Игра Баше
- •5.5 «Перевернутая» игра Баше
- •5.6 Игра в 15
- •Литература
- •Ходанович
5.5 «Перевернутая» игра Баше
На столе лежат n монет. Два игрока по очереди берут со стола от 1 до К монет. Проигравшим считается тот, кто возьмет последние монеты.
Указание: Выигрышная стратегия игры приводится в журнале [23]. Количество оставляемых монет должно при делении на 4 давать остаток 1. Составить программу игры на алгоритмическом языке высокого уровня.
5.6 Игра в 15
В плоской квадратной коробочке лежат 15 шашек с номерами. «Нормальное» расположение шашек показано на рис. 56, а также показано другое расположение; шашки с номерами 14 и 15 переставлены. Нужно, передвигая по очереди по одной шашке, перевести это расположение в «нормальное». Шашки передвигают на свободное соседнее место, вынимать их из коробочки не разрешается.
Рис.56. Игра в 15
Игру в 15 изобрел в семидесятых годах XIX века Сэм Лойд. Повальное увлечение игрою быстро охватило Англию, а потом перекинулось и через Ла-Манш. Свой рассказ об этом Мартин Гарднер иллюстрирует цитатой из самого Лойда: «Люди буквально помешались на этой головоломке. Из уст в уста передавались рассказы о лавочнике, забыв-шем открыть свою лавку, о священнике, простоявшем под уличным фонарем долгую зимнюю ночь в надежде припомнить, как ему удалось решить задачу... Один известный редактор из Балтимора рассказывает, что один раз он ушел в полдень на ленч и лишь поздней ночью был обнаружен вконец отчаявшимися сотрудниками газеты сидящим за столом и гоняющим взад- вперед по тарелке маленькие кусочки пирога!» [30]
Указание. Математическая теория игры разбирается в журнале [31].
Разработать программу игры в 15 на алгоритмическом языке высокого уровня.
5.7 Игра «Покер»
|
Диалоговый режим работы на ПК при использовании языка программирования высокого уровня позволяет реализовать игровые программы, в которых компьютер генерирует случайные числа, необходимые практически в любой игре.
|
В описываемой игре «Покер» используется пять кубиков (костей) с пронумерованными от 1 до 6 гранями.
Естественно, что при бросании кубика каждая грань появляется случайным образом с определенной вероятностью. Количество играющих необходимо задать в начале партии. Цель игры – набрать как можно больше очков.
Правила игры и программа на языке БЕЙСИК приведены в журнале [22]. Основные правила игры.
Очередность: за один круг каждый игрок получает право на бросок костей, состоящий из одного, двух или трех ходов (по желанию).
Результат хода: верхние грани брошенных костей образуют комбинацию из пяти чисел, например, 2, 5, 2, 6, 1.
Цель броска: добиться выигрышной комбинации из значений костей. Очки за бросок состоят из очков за комбинацию и премий.
Очки за комбинацию: сумма значений костей, образующих комбинацию.
Премии: если комбинация выброшена с первого хода, то сумма очков комбинации умножается на 2. За комбинацию покер (все пять одинаковых) к сумме очков прибавляется 50.
Комбинации: существует 15 комбинаций, образующих две группы: обязательные (школа) и необязательные.
Необязательные:
Сумма- любой набор костей (стоит: сумма значений костей);
Двойка- две одинаковые кости есть в наборе (3 5 6 1 3);
Тройка- три одинаковые кости (4 1 5 4 4);
Две двойки- две пары одинаковых костей (1 6 5 6 1);
Каре- четыре одинаковые кости (3 3 3 5 3);
Стрит малый- фиксированная комбинация от 1 до 5 (2 3 5 1 4);
Стрит большой- фиксированная комбинация от 2 до 6(2 3 4 5 6);
Фулл- двойка и тройка (6 6 5 5 5);
Покер- все пять одинаковых (4 4 4 4 4).
Школа: шесть фиксированных комбинаций: три единицы; три двойки; три тройки; три четверки; три пятерки; три шестерки.
Победитель: игрок, набравший наибольшее количество очков.
Указание: написать программу игры на алгоритмическом языке высокого уровня.