- 다양한 주제에 대해 자유롭게 글을 작성하는 게시판입니다.
Date 15/07/03 23:15:44
Name   NightBAya
Link #1   https://en.wikipedia.org/wiki/100_prisoners_problem
Subject   저와 게임 한 번 해보실래요?


게임 방식은 간단합니다.
여러분을 포함한 100명이 각각 1번부터 100번까지 번호를 갖습니다.
그리고 만원 지폐를 하나 꺼내 자신의 번호를 표시한 후 겉으로 봐서는 구분이 불가능한 상자 100개에 하나씩 지폐를 넣습니다
100개의 상자는 여러분이 볼 수 없는 방 안에서 무작위로 배열됩니다.

이제 다음과 같은 조건에 따라 게임을 시작합니다.

1) 한 번에 한 명만 상자가 있는 방에 들어갈 수 있습니다.
2) 한 명이 100개의 상자 중 절반인 50개의 상자를 열어보는 행동만 가능합니다.
3) 자신의 번호가 적힌 지폐를 찾으면 성공입니다. 찾으면 다시 원래 들어있던 상자에 집어 넣습니다.
4) 상자가 있는 방에 들어갔다가 나온 후에는 다른 사람과 정보 교환을 할 수 없습니다.
5) 상자의 배열은 항상 일정하게 유지됩니다.

여러분이 승리할 조건은 100명 모두 자신의 지폐를 찾는 것에 성공할 것입니다.
단 한명이라도 찾지 못한다면 여러분은 참가비로 상자에 있는 만원을 잃습니다.
반대로 100명 모두 자신의 지폐가 들어있는 상자를 찾는다면 처음 상자에 넣은 만원과 함께 100만원의 상금을 받습니다.

여러분이라면 이 게임에 참여하시겠습니까?












아무런 전략 없이 무작위로 상자를 고른다면 한 사람이 자신의 지폐를 찾을 확률은 50%입니다. 이걸 100명이 성공해야 하니 성공 확률은 (1/2)^100이 됩니다. 매우 작은 확률입니다.



이 정도의 확률이라면 그냥 로또를 사서 당첨될 확률이나 하스스톤 카드팩을 사서 전설을 뽑을 확률이 더 높으니 훨씬 이득이라는 생각이 듭니다.

하지만 하나의 전략만을 도입한다면 이 게임의 승률을 30% 이상으로 높일 수 있습니다. 이 정도면 시도해볼 만한 확률이지요.

방법은 다음과 같습니다. 여러분의 번호가 22번이라고 합시다. 그러면 첫 번째로 열어볼 상자는 22번 상자입니다. 22번째 상자를 열었을 때 아마 여러분의 번호가 아닌 다른 지폐가 들어있을 가능성이 더 크겠지요. 이 지폐에 적혀있는 번호가 2번이라고 한다면 다음에 열어본 상자는 2번 상자입니다. 2번 상자에 갔을 때 다른 번호의 지폐가 들어있다면 다시 한 번 그 상자에 들어있는 지폐의 번호와 같은 번호의 상자를 찾아갑니다. 그리고 이 과정을 반복합니다.



이 방법을 따라가면 하나의 상자가 하나의 체인에 포함됩니다. 그리고 한 상자가 두 개의 체인에 포함될 경우도 없습니다. 만약 22번 상자가 포함된 체인에 50개보다 작거나 같은 수의 상자로 이루어져있다면 여러분은 50개의 상자 제한 안에 여러분의 지폐를 찾을 수 있게 됩니다.

따라서, 50개보다 많은 수의 상자로 이루어진 체인이 하나도 없다면 여러분은 이 게임에서 이길 수 있습니다. 그리고 그 확률이 30%를 넘는 31.18%입니다.
(계산 방법은 링크한 위키 페이지에 있습니다.)

얼핏 보면 말도 안되는 게임인 것 같지만 방법은 어딘가에 숨어있답니다. :)



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    realise
    아 제가 금요일이라 술만 안 먹었어도 이런 글 재밌게 보고 제일 먼저 풀려고 했을텐데...
    ↓ 분에게 넘깁니다. 절대 못 풀어서 술 먹은 척 하고 떠넘기는 거 아닙니다.
    풀이에서 과도하게 2번 22번이 자주 보이는건 단순히 설명의 편의를 위해서겠죠?
    NightBAya
    개인적으로 좋아하는 숫자 중 하나가 2여서요. :)
    고양이카페
    주제가 게임이고 2가 자주보이니 그분이 생각나네요 ^^
    Yato_Kagura
    do you wanna play the game?
    아.... 저도 ↓ 분에게 넘기겠습니다
    ( 아...물론 제가 피곤해서 그러는게 아닙니다)
    음란파괴왕
    그냥 봐선 도저히 이해가 안되네요... 누가 설명 해주실분 있나요. 위키페이지는 죄다 영어에 이상한 수학기호가 덜덜.
    재밌는 문제네요.
    결국 적어도 51이상인 사이클이 존재하지 않아야 하니까 1에서 사이클이 각각 51~100일 확률을 빼주면 되는거군요.
    그리고 사이클이 l일 확률은
    100개의 수에서 l개를 뽑아서 사이클을 만들고,
    거기에 대한 경우의수 (l-1)! (처음과 끝은 고정이니)를 곱하고 남은 100-l 개의 경우의수인 (100-l)!을 곱해주면 100!/l 로 대략적인 계산이 30%정도 된다는..
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