Нажмите любую кнопку. Машина уже записала какую.
Перед каждым нажатием страница записывает, что вы выберете. Сделайте так, чтобы она ошибалась.
Вы против машины
Кнопки или стрелки ← → на клавиатуре.
Тест на бумаге
Без JavaScript машина не работает, но проверить себя можно и на бумаге.
Напишите подряд 50 букв Л и П так случайно, как только сумеете. Не подбрасывайте монету.
Посчитайте, сколько раз буква сменилась на другую. У монеты в среднем 24–25 смен из 49 возможных.
Найдите самую длинную серию одинаковых букв. За 50 бросков монеты серия длиной от 5 выпадает в 82% случаев.
Если смен заметно больше, а длинных серий нет, у машины было бы за что зацепиться.
Дальше спойлеры
Всё, что ниже, раскрывает фокус и мешает играть честно. Сначала доиграйте первую попытку, а лучше все три.
Она не читает мысли
У записки об этом фокусе странное название: «A Mind-Reading (?) Machine», машина для чтения мыслей с вопросительным знаком. Этот знак поставил сам Клод Шеннон в марте 1953 года.
Эта страница тоже ничего не читает. Камеры нет, время нажатий она не замеряет, ваши ответы никуда не отправляет. У неё есть только список: что вы нажимали, угадала ли она и что вы нажали сразу после этого. Перед каждым ходом она ищет в списке похожие ситуации и записывает ответ до того, как вы коснётесь кнопки.
Против настоящей случайности такой приём бессилен. Мы прогнали её на миллионе смоделированных бросков монеты: угадано 50,0%. Значит, всё, что она набирает сверх половины на длинной дистанции, она берёт у вас.
Вы изображали монету
Скотт Ааронсон написал похожую программу для своего курса в Беркли и объяснил её успех одной фразой: большинство людей просто не умеют нажимать случайно, у них слишком много смен.
Монета грубее нас. За 50 бросков серия из пяти и более орлов или решек подряд выпадает в 82% случаев. Человеку пятое нажатие подряд кажется подозрительным, и он меняет кнопку. Посмотрите на свою самую длинную серию в итоге первой попытки.
Вы старались выглядеть случайно. Случайность так не выглядит.
Мальчик, который выиграл все шарики
Уже в первом абзаце записки Шеннона появляется Эдгар По. В его «Похищенном письме» сыщик Дюпен вспоминает восьмилетнего школьника, который играл в чёт-нечет и выиграл все шарики в школе. Он изучал соперника: простак после чётного поставит нечётное, а тот, что похитрее, передумает и оставит как было.
У этой игры есть и другая теория, фон Неймана и Моргенштерна. Шеннон упоминает обе и пишет: как ни странно, его машина ближе к методу По, чем к методу фон Неймана.
Скучная машина и два ряда лампочек
Первую такую машину построил коллега Шеннона по Bell Labs Дэвид Хагельбаргер. Людям она показалась скучной. Тогда он добавил сверху два ряда по 25 лампочек: красная загоралась, когда выигрывала машина, зелёная, когда человек. В таком виде она стала хитом всего офиса.
Шеннон собрал упрощённую версию. Спор о том, чья лучше, закончился по-инженерному: построили третью машину, судью, соединили с ней обе и дали им сыграть несколько тысяч партий. Маленькая победила примерно 55 на 45. В 2020 году исследователи из Сибиу воссоздали обе в программе: в десяти партиях по 100 ходов более простая машина набирала в среднем 55,8 очка против 44,2.
Машина Шеннона вела общий счёт против всех, кто за неё садился. Писатель Уильям Паундстоун увидел её в запаснике Музея MIT. На ней остался итог: игрок 3507, машина 5010.
Создатель знал, как её победить
Шеннон сам рассчитал её слабое место: при наилучшей игре машину можно обыгрывать со счётом 3:1. Для этого нужно следить за всей её памятью, повторить шаблон дважды, дождаться, пока она на него настроится, и сломать его. И тут же добавил, что в уме это чрезвычайно трудно.
Через полвека Ааронсон признался в том же: он не смог обыграть собственную программу, хотя точно знал, как она устроена. У людей, которых он вызывал на такую игру, она угадывала от 70 до 80% нажатий.
Счёт может работать на неё
Паундстоун рассудил, что при игре на случайность счёт бесполезен, и проверил это на компьютерных копиях такой машины. У него получалось лучше, когда он старался не обращать на счёт внимания, и ещё лучше, когда вообще его не видел. Он пишет, что так часто обыгрывал машину. При этом он нарочно дольше держался одного выбора и не утверждает, что стал случайным. Счёт он назвал болтовнёй противника: она подталкивает думать о том, что сработало в прошлый раз. А именно этим машина Шеннона и питается: её восемь ситуаций состоят из того, выиграли ли вы и сменили ли выбор.
Это опыт одного человека, а не эксперимент. Райнер Глашик, собравший реплики машины Шеннона, возражает: чисто случайный ввод даёт в среднем 50%, и обыграть так машину нельзя. Насчёт настоящей случайности он прав. Но 50% уже лучше 41%, которые остались у игроков на счётчиках Шеннона.
Теперь вы знаете, зачем в этой игре реплики. «Когда я угадываю, вы меняете кнопку» — это не наблюдение. Это приглашение поменять что-нибудь ещё и дать ей новый материал. Поэтому во второй попытке она молчит. Одна партия ничего не докажет: разница меньше 20 пунктов легко объясняется случаем, а во второй попытке у неё ещё и фора, потому что она помнит первую. Сыграйте несколько.
Коллега Шеннона Дэвид Слепиан говорил, что Шеннон стал бы лучшим мошенником в мире.
Кому за это платят
Есть люди, для которых эта игра — работа. Экономист Игнасио Паласиос-Уэрта разобрал пенальти в профессиональном футболе и в 2003 году сообщил: выбор сторон у игроков не зависел от предыдущих ударов.
У других, по данным другого большого исследования, этого не вышло даже при высоких ставках. Кеннет Ковэш и Стивен Левитт изучили больше трёх миллионов подач в бейсболе и 125 000 розыгрышей в американском футболе. В обоих видах спорта они нашли знакомую привычку: после одного решения команды слишком охотно переходят к другому. А ещё питчеры, судя по всему, слишком часто бросают фастбол, а команды в американском футболе пасуют реже, чем стоило бы. По их грубой оценке, исправление всех этих ошибок принесло бы бейсбольному клубу до двух побед в год.
Самый простой способ не проиграть
Третья попытка могла вас порадовать: хоть 20 из 20. Но вы победили, глядя на её предсказание и нажимая другую кнопку. Причиной каждого нажатия всё равно оставалась она.
Возьмите настоящую монету: орёл — лево, решка — право. На длинной дистанции машина вернётся к половине, и это предел. Обогнать её так нельзя, можно только сыграть вничью. И посмотрите на цену: чтобы вас нельзя было предсказать, вам пришлось перестать выбирать.
У Ааронсона всё-таки нашёлся один студент, которого программа угадывала ровно в половине случаев. Его спросили, в чём секрет. Он ответил, что просто использовал свободную волю.
Поднимитесь наверх и попробуйте так же.
Источники и материалы
- Клод Шеннон. A Mind-Reading (?) Machine, Bell Laboratories Memorandum, 18 марта 1953
- Уильям Паундстоун. How I Beat the Mind-Reading Machine
- Breazu и др. On Hagelbarger’s and Shannon’s matching pennies playing machines, 2020
- Скотт Ааронсон. Лекция 18 «Free Will» из курса PHYS771
- Райнер Глашик. Shannon´s "Mind-Reading Machine", 2024
- Эдгар По. The Purloined Letter, Project Gutenberg
- Palacios-Huerta. Professionals Play Minimax, Review of Economic Studies, 2003
- Kovash, Levitt. Professionals Do Not Play Minimax, NBER, 2009