对弈熵率 在藏棋“杰布杰曾”上的应用 西北民族大学数学与计算机科学学院 范忠雄
基本概念 “熵”是信息论中的一个基本概念,它是描述一个随机试验的结果的不确定性的数量。 如在两个试验甲和乙中,两种结果A和B出现的概率如下表:
在试验之前,就试验甲而言,很难判断A、B中哪个结果将出现,有较大的不肯定性;试验乙的不肯定性就比较小,几乎总是出现A,熵就是描述这种不肯定性的数量。
熵及熵率的基本理论 作为随机过程的例子, 我们考虑连通图上的随机游动。
藏棋中有一种叫“杰布杰曾”(或称杰布果几、甲波得雪、王棋、虎羊棋、困死棋、甲博得说、老虎吃羊、狼吃羊、虎羊争斗等,它们的对弈方法基本相同,只是棋子和线格或节点多少不同)的棋,如图中菱形棋表示国王(只有2粒),圆形棋表示大臣(共有24粒,对弈前放置了8粒,其余16粒待对弈时逐一着放)。对弈前表示大臣的棋子放成正方形,表示国王的棋子放在K1和K2处。对弈时国王先从图中节点处开始沿直线跨过相邻大臣的一个棋子来“吃”掉一粒,其次大臣再向棋盘上着棋,这样轮流“吃”(走)棋和着棋,直至将所余的16个棋子着完,待着完所剩16粒棋子后沿直线游走。国王如果没有可吃的棋子,就要想办法游走到空节点处,如果国王不能走动,则国王输,大臣赢;如果大臣不能将国王困在某一处,则大臣输,国王赢。
藏棋“杰布杰曾”棋盘上的随机游动规则 下面介绍藏棋“杰布杰曾”棋盘上的随机游动规则 兵办︽捶︽兵办︽伴刀稗
藏族博弈中“杰布杰曾”的对弈熵率 一个棋子在图中由一个节点到另一个节点作随机游动,该棋盘共有37个节点。
国王在节点Ai处有4种走法(或叫移位,包括2种走法和2种吃法),共4个这样的节点;在节点Bi处有4种走法(包括3种走法和1种吃法),共2个这样的节点…… 则平稳概率分布分别为{4/264有6个, 5/264 有14个,6/264有4个,7/264有2个、8/264有2个,10/264有2个, 12/264有4个,16/264有3个}, 则国王的熵率为: H(G)=3.9419,大臣(只有移位,没有“吃”的走法)的熵率为 H(J)=3.7045。
国王和大臣比较哪个的熵率高,就是哪个的自由度高,因此取胜的可能性也就高。在缪清、杨卫国的文献《熵率在中国象棋上的应用》中的“1比特”是指1个lg2,该对数的底可以是2或10,这里取10为底,是为了计算方便。
“杰布杰曾”的对弈既有趣味性又有观赏性,它既是人们在闲暇时较量智慧的比赛,也是一种休闲娱乐活动。由于“杰布杰曾”有单门、双门和四门之分,所以国王和大臣的数量也会随之改变,从而双方的胜负也会随着随机游动的节点多少而改变,因此该博弈活动蕴含了较深厚的数学思想和数学方法。
其他藏棋简介 还有叫做“密芒”、“鱼棋”、“孜久”等的藏棋:
狼吃羊、鱼棋
“孜久”及其他各种藏棋 藏族传统棋艺包括"密芒"和"久"两大类型
结语 从文化学和社会学的角度而言,棋子的走法既反映了某一历史时期的文化观念,两种棋子也代表了两个不同的社会角色。这种棋艺的竞技活动不仅仅在藏区盛行,在藏汉杂居区也随处可见,它也是民族间交流和文化融合的重要手段和桥梁。在大学概率论与数理统计课程中,应该教学生什么?尤其对于藏族学生教什么内容?不容置疑,要介绍重要的结果,漂亮的方法,巧妙的技巧和广泛的应用。但最重要的是介绍数学的思想。数学最富有吸引力,最迷人,最具有威力,也是最本质的就是她的思想。有人曾说“数学训练的好处就是一个人可以去追溯根本”。这个根本正是数学赋予人类的精髓——思想方法、抽象能力。