Stokkemaskin - Shuffling machine

En blandemaskin er en maskin for tilfeldig blanding av spillkort .

Fordi standard blandeteknikker blir sett på som svake, og for å unngå "innsidejobber" der ansatte samarbeider med spillere ved å utføre utilstrekkelig blanding, bruker mange kasinoer automatiske blandemaskiner for å stokke kortene før de handler. Disse maskinene brukes også til å redusere repeterende skader på bevegelsesstress hos en forhandler.

Blandemaskiner må utformes nøye, da de ellers kan generere partiske blandinger: de siste blandemaskinene er datastyrt. Tilfeldigheten eller ikke av kort produsert fra automatiske blandemaskiner er gjenstand for stor interesse for både spillere og kasinoer.

Blandemaskiner kommer i to hovedvarianter: kontinuerlige blandemaskiner (CSMer), som stokker en eller flere pakker kontinuerlig, og batch-blandere eller automatiske blandemaskiner (ASMer), som stokker en hel enkelt pakke i en enkelt operasjon. Buntstokkere er dyrere, men kan unngå problemene knyttet til noen kontinuerlige stokkere, der blanding bare endrer sakte tilstanden til kortstokken, og nye kort kan tas før stokkingen har tilstrekkelig randomisert pakken, slik at noen spillere kan " stokke spore kort gjennom stokkingsprosessen.

En mye rapportert, men upublisert, studie av Persi Diaconis og Susan Holmes i 2000 resulterte i redesign av mange blandemaskiner. SIAM News publiserte senere en rimelig detaljert diskusjon av resultatene.

Tidlige mekaniske kortstokkere

Patenter angående kortstokkere begynte å dukke opp i USA rundt slutten av 1800-tallet. Det er uklart om disse enhetene ble konvertert til kommersielle produkter eller ble kastet. Disse maskinene var ofte komplekse med mange mekaniske deler for å oppnå kortinnhenting, stokking og distribusjon med pseudo-tilfeldighet.

I 1878 foreslo Henry Ash et apparat for å stokke kort. Enheten hans var en boks med en åpen topp der operatøren ville plassere dekk. Operatøren vil så riste boksen litt for å få kortene til å falle gjennom en kam nederst på esken. Omtrent halvparten av kortene skulle falle i det nedre rommet mens resten fortsatt var i det øvre rommet. Operatøren ville ta disse øvre kortene, pakke dem sammen og gjøre det samme med de nedre kortene. De to pakkene ble plassert på hverandre for å danne et nytt dekk, og operasjonen kunne gjentas for bedre blanding.

I 1887 patenterte Silvanus Tingley og Charles Stetson sitt "kortstokkeapparat". Enheten var sammensatt av to kortholder der pakkene ble holdt av fjærer. Enheten simulerte en rifling som blandes ved å trekke ut kortene gjennom et spor i bunnen av hver boks og plassere dem i en haug i midten. Operatøren ville snu et sveiv som var koblet til gir og til slutt skiver dekket med gummi som var i kontakt med kort. Denne fôringsmekanismen sørget for at den endelige stakken var sammensatt av kort "tilfeldig" som kom fra venstre eller høyre kammer. Hovedforskjellen med de neste maskinene er at bare ett kort vil bli kastet ut av en boks i løpet av en sving.

I 1892 fylte William H. Ranney ut et patent på en "kortstokkings- og avhandlingsmekanisme". Apparatet var i utgangspunktet en skrå boks som var festet til kanten av spillebordet. Kortene ble satt inn fra toppen av saken og ble fanget inne i en holder på en spak. Operatøren ville snu et sveiv som sakte senket bunnveggen på den skrå beholderen. På dette tidspunktet stolte enheten på friksjonskraften mellom kortene for å oppnå en slags tilfeldighet. Ett kort begynte å gli som et resultat av brattheten og ville tiltrekke seg noen kort med det. Antall kort som slippes ved hver sving, varierer vanligvis mellom ett og fem kort. Kortene falt i en annen beholder, og operatøren ville snu hele enheten for å distribuere kortene til en annen spiller. Denne rotasjonen aktiverte en rulle som ville distribuere det nederste kortet ut av esken. Ett år senere foreslo William Ranney en annen versjon av enheten der den originale kortstokken ble delt i to og kortene ville falle fra den ene eller begge halvdelene på en gang.

I 1897 foreslo to brødre, Crooks, en mer kompleks maskin som lignet på en spilleautomat som viste fem kort. Denne enheten distribuerte ikke kort til spillerne, men viste bare en tilfeldig sekvens av kort. Imidlertid brukte den en stokkemekanisme som baserte seg på en roterende trekantet ramme der hver side inneholdt den samme enheten. Bare en mekanisk side kunne betjene og vise kort på et øyeblikk, og operatøren ville rotere hele trommelen for å utføre en ny blanding. En stokkeske ble delt inn i fem rom ved hjelp av det de kalte "partisjonsfinger". En kompleks pinnemekanisme vil da blande kortene mellom rommene, og det nye resultatet vil vises.

John Bowen foreslo i 1899 en kompakt "kortstokkemaskin" der den ikke-blandede pakken var lukket mellom to horisontale plater. Prinsippet for dette apparatet var lik Tingley og Stetsons maskin. Topplaten kunne bevege seg og ble kalt tilhenger, bunnplaten ble festet. Operatøren ville trykke på dekket ved hjelp av et loddrett håndtak som var koblet til følgeren, og han ville snu et sveiv som aktiverte to ruller som var over og under dekket. Foran kortstokken vil en bar blokkere de fleste kort bortsett fra de som er på toppen av pakken, så vel som de nederst. Rullene presset mot kortene og kastet dem i en beholder med deres respektive rotasjon. Ved hvert trinn kunne kort komme fra toppen eller bunnen av kortstokken, og antall kort som ble kastet ut var ikke konstant. Variabel friksjon mellom rullene og kortene i seg selv sørget for noe tilfeldighet som i Ranneys maskin.

Fred C Rollings oppfant i 1899 en enhet med et roterende bord hvor kort ble spredt rundt i sentrum ved hjelp av en sperre med variabelt trykk. I 1901 fylte Benjamin Bellows et patent på enheten sin som brukte "tyngdekraften alene for alle bevegelser av kortene" ved å dele dem og lede dem gjennom bevegelige rom. Ulike mekanismer ble foreslått i løpet av de påfølgende årene med forskjellige kombinasjoner av ruller, kortholderbokser, kammer og pinnesystemer. De fleste av disse maskinene ble kjørt manuelt ved å vri på en veiv som ville aktivere de indre tannhjulene og rullene. Tilfeldighet kan forbedres ved å øke antall stokkesving utført av operatørene eller ved å øke antall bokser, kammer eller skillekamre i maskinene. Noen enheter var enkle bokser med kammer som kunne simulere en manuell blanding som rifling. I 1925 arkiverte Charles og William Gunzelmann patent på et enkelt rombenformet apparat der kortene ble satt inn i et øvre kammer. Hvis du rister på enheten, vil kortene falle i et nedre rom; stokkingen ble sikret av to små vinger midt i boksen som skulle distribuere kortene. Operatøren ville da snu boksen opp ned og gjenta operasjonen. Et glassvindu tillot å se at alle kort hadde falt i rommet.

Forbedre tilfeldighet ved hjelp av mekaniske triks

Etter 1930 fokuserte oppfinnerne på design av maskiner som kunne dele kortene direkte, en ide som allerede var tilstede i Ranneys maskin i 1892.

I 1932 ble et handelsbord patentert av Laurens Hammond. Dette var en av de første maskinene som brukte strøm til å drive den nødvendige blandings- og håndteringsmekanismen. Patentbeskrivelsen hans gir interessant innsikt i problemene knyttet til tidligere maskiner: Hvis kortene var slitte eller bøyd, kan stokkingen mislykkes. Han kritiserte også tilfeldigheten til tidligere blandingsmetoder og påpekte risikoen for å forutsi den endelige sekvensen. Patentet inneholder også matematiske forklaringer om maskinens indre tilstand. En motor kjørte en roterende ramme som skulle distribuere 13 kort til hver spiller. Maskinen gikk gjennom 53 sykluser for å distribuere de 52 kortene. I løpet av hver syklus roteres en velgerplate med 52 hakk med ett trinn. Det var fire mulige dybder for hakkene, og en knute som berørte hakkene ville avgjøre hvilken spiller som skulle motta kortet. Hvert kort ble tatt fra toppen av kortstokken og sendt til den korresponderende spillerens beholder ved hjelp av et transportbånd. Den første syklusen ble brukt til å rotere platen og sørget for at distribusjonen ville starte med en ny sekvens. En egenskap ved maskinen var at den samme spilleren kunne serveres i løpet av to eller tre påfølgende sykluser. For å øke tilfeldigheten foreslår forfatteren å bruke et sett med forskjellige velgerplater eller å bruke et annet dekk som blandes mens folk spiller. Maskinen var rask nok til å blande et helt dekk på få sekunder. Hvis bare en plate ble brukt, ville den samme håndteringssekvensen vises etter 52 avtaler (det var 52 mulige startpunkter på platen; startpunktet ble ikke valgt tilfeldig, da platen alltid roterte med ett trinn i samme retning i løpet av hver syklus ).

Problemet med å sikre tilfeldighet ved hjelp av mekaniske midler var vanskelig å løse. Tidlig på 1930-tallet foreslo Robert McKay en genial maskin som inneholdt et kammer med 52 baller med forskjellige diametre (for hver spiller var det 13 baller med samme størrelse). Som i en lotterimaskin , ville kulene ristes og velges tilfeldig ved å kjøre dem en etter en inn i et hjul med 52 spor. Dette hjulet ville da rotere, spor for spor, og en stang i kontakt med ballen ville "oppdage" dens diameter. En distribusjonsmekanisme kan da bruke diameterinformasjonen og iverksette passende tiltak for å gi kortet til riktig spiller.

Sammen med lotterimaskinene fortsatte stokkeanordningene å utvikle seg. I 1934 oppfant Ralph Potter en elektromekanisk maskin som skulle lese perforerte kort og generere tilfeldige sekvenser. Dataene blir deretter brukt til å slå på lamper på spillbordet. Disse lysene symboliserte kort og rouletteverdier. Spillere trykket på knappene for å indikere maskinens valg. Til en viss grad var enheten hans et av de første forsøkene på å lage en datastyrt pseudo-tilfeldig generator og spillkonsoll.

I løpet av resten av 1930-tallet forsøkte mange oppfinnelser å løse håndteringsproblemet, hovedsakelig ved å bruke roterende rammer som ville distribuere kort til hver spiller rundt bordet. Roterende deler var vanlige i stokkemaskinene; designere brukte ofte tannhjul og plater med hakk eller hull hvis formål var lik sekvensgeneratorplaten til Hammonds maskin. Disse blanderne delte noen likheter med maskinene som ble brukt i kryptografi som Enigma . Denne tyske krypteringsenheten som ble brukt under andre verdenskrig inneholdt rotorer som trappet hver gang en nøkkel ble skrevet og produserte en kryptert versjon av brevet. Begge domenene må oppfylle matematiske krav til tilfeldighet for å unngå kjente mønstre, gjentatte sekvenser og andre slags statistiske svakheter eller skjevheter.

Etter andre verdenskrig

Etter andre verdenskrig prøvde ingeniører å generere tilfeldige sekvenser ved hjelp av elektriske apparater. Signaler fra elektriske støykilder (for eksempel en varm katode gassutladningsrør eller en motstand ) vil typisk bli sendt gjennom filtre og forsterkere for å sende ut en eller flere tilfeldige strømmer. En slik innretning er beskrevet i et patent fra 1940 av Newby et al. . De fleste patenterte maskiner fortsatte å være basert på gamle mekaniske design som ikke ga så mye tilfeldighet som støykilder, men var mer praktiske. I følge patentene fylt ut på 1950- og 1960-tallet, skapte designere enkle innretninger der en grunnleggende stokkoperasjon ble gjentatt flere ganger (ved å mate utgangsdekket tilbake i maskinen) i stedet for å ha et komplekst pass som antyder mange vanskelige mekaniske operasjoner som ender med dårlig blanding og lavere pålitelighet. Noen av dem prøvde å reprodusere det som ble gjort manuelt under rifling ved å blande kort sammen hverandre. Kortplukkeruller i kontakt med toppen eller bunnen av dekk ble fortsatt brukt mye på den tiden.

Datastyrte blandere

PlayBridgeDealer 4-maskin, koblet til en datamaskin for å håndtere tilfeldige hender til spillet bridge

I 1969 patenterte Thomas Segers sin "elektroniske kortforhandler" som ikke jobbet med ekte kort, men simulerte tilfeldige valg. Takket være lys kunne spillerne se resultatet. I følge patentet inneholder designet multivibratorer , OG logiske porter og en røroscillator. Oppfinneren indikerer også at transistorer kunne vært brukt i kretsen. I 1974 foreslo David Erickson og Richard Kronmal en shuffler basert på en logikkrets med binære porter. Kortstokken ble plassert i en holder, og kortene ble hentet ut en etter en, sendt inn i en nedadgående skråningskanal som inneholder noen klaffer som kan aktiveres eller deaktiveres, avhengig av hvilken bunke som skal mates. Klaffen videresendte kortet til riktig beholder og ble flyttet av en spole som ble styrt av den pseudo-tilfeldige generatoren. Synkronisering var viktig, og flere metoder ble brukt for å sikre at kortet fulgte riktig vei.

Fram til 1980-tallet var det ikke mange nyvinninger. I 1985 foreslo Edward Sammsel en maskin som tok ut kortene fra bunnen av to kortstokkholdere og la dem i et andre rom. En annen utpakker vil kaste ut kortet som ble tatt av forhandleren. Rekkefølgen de to kortene ble hentet fra holderne ble drevet av en logikkrets der hoveddelene var en teller og en dekoder. Fotosensorer oppdaget hvor mange kort som var tilstede i hvert rom, og om kortet ble tatt av forhandleren. I dette tilfellet vil et annet kort bli behandlet fra de første eierne.

Se også

Referanser

  1. ^ US patent 205 030
  2. ^ US patent 373 953
  3. ^ US patent 483,364
  4. ^ US patent 507 930
  5. ^ US patent 595,372
  6. ^ US patent 636,749
  7. ^ US patent 629,470
  8. ^ US patent 673,154
  9. ^ US patent 1 569 277
  10. ^ US patent 1 889 729
  11. ^ US patent 1 992 085
  12. ^ US patent 2 023 210
  13. ^ US patent 3 373 245
  14. ^ a b US patent 3 584 876
  15. ^ US patent 3 897 954

Eksterne linker