วิทย์ม.ต้น: รู้จัก Simulation (การจำลองสถานการณ์ด้วยคอมพิวเตอร์) เพื่อตอบคำถามที่สนใจ

วันนี้เด็กๆม.ต้นรู้จักการพยายามตอบคำถามที่น่าสนใจแต่หาคำตอบตรงๆไม่เป็น จึงพยายามหาคำตอบด้วย simulation หรือการจำลองสถานการณ์ด้วยคอมพิวเตอร์ครับ

สมมุติว่ามีคนสองคนชื่อ A และ B มาเล่นเกมกัน แต่ละคนจะเลือกหัว (H) หรือก้อย (T) เรียงกันสามตัว เช่น A อาจเลือกก้อยหัวหัว (THH) และ B อาจเลือกหัวหัวหัว (HHH) จากนั้นผู้เล่นก็โยนเหรียญไปเรื่อยๆจนแบบที่เหรียญออกสามครั้งสุดท้ายตรงกับแบบที่ A หรือ B เลือกไว้ ถ้าตรงกับคนไหนคนนั้นก็ชนะ เช่นถ้าโยนเหรียญไปเรื่อยๆแล้วออก HHTHTTTHH จะพบว่าในการโยนแปดครั้งแรกยังไม่ตรงกับ THH หรือ HHH สักที แต่พอโยนครั้งที่ 9 ออก H ทำให้สามครั้งสุดท้ายเป็น THH ซึ่งตรงกับ A เลือกไว้ ในกรณีนี้ A ก็ชนะ

คำถามคือในกรณีเหล่านี้ใครจะมีโอกาสชนะมากกว่ากัน เป็นอัตราส่วนเท่าไร

  1. A เลือก THH, B เลือก HHT
  2. A เลือก HTT, B เลือก HHT

จริงๆเกมนี้เรียกว่า Penney’s Game และสามารถคำนวณด้วยวิธีความน่าจะเป็นได้ แต่ถ้าเราไม่รู้ว่าจะคำนวณอย่างไร เราสามารถจำลองการเล่นเกมนี้หลายๆครั้งแล้วนับจำนวนครั้งที่แต่ละคนชนะก็ได้

หน้าตาฟังก์ชั่นโยนเหรียญไปเรื่อยๆจนมีคนชนะจะเป็นประมาณนี้ครับ:

เราสามารถทดลองเอาคู่แข่งขันมาแข่งซ้ำๆกันหลายๆครั้งเพื่อดูอัตราส่วนการแพ้ชนะได้แบบนี้ครับ:

เราสามารถจับคู่แข่งขันที่เป็นไปได้ทั้งหมดมาแข่งกันแล้วดูอัตราส่วนการแพ้ชนะแบบนี้ก็ได้ครับ:

สามารถดาวน์โหลด Jupyter Notebook ที่มีตัวอย่างโค้ดได้ที่นี่ครับ

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.