Tienes un dado. Si obtienes un punto en cualquier momento del juego, pierdes. Si obtienes dos,..., seis pips empiezas a añadir el número de pips a una suma. Para ganar la suma debe ser mayor o igual a 100. ¿Cuál es la probabilidad de ganar el juego?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Un enfoque alternativo, que sigue requiriendo un cálculo numérico, es definir un estado del sistema como la puntuación acumulada. El sistema comienza en el estado $0$ y hay un par de estados absorbentes $L$ (perdido) y $W$ (ganado). Esto da lugar a 102 posibles estados del sistema ${0,1,2,...,99,L,W}$ . Cada tirada de dados transforma el estado del sistema y es sencillo crear el 102 $\times$ 102 matriz de transición de estados, $T = (p_{ij})$ donde $p_{ij}$ es la probabilidad de pasar del estado $i$ al estado $j$ .
Multiplicando $T$ por sí mismo $n$ veces, se obtiene una matriz de las transiciones de estado resultantes de $n$ tiradas de los dados y la fila de esta matriz correspondiente al estado $0$ produce la distribución de los posibles estados de resultado después de estos $n$ rollos. Tomando $n\ge50$ garantiza que para esos resultados sólo $L$ y $W$ tienen probabilidades distintas de cero. (Obsérvese que, aunque es posible perder desde la primera tirada, la definición de $L$ como un estado absorbente con una transición correspondiente $L \to L$ con una probabilidad de 1 en $T$ significa que es legítimo incluir tiradas más allá de la perdedora. Del mismo modo, definir $W$ como estado absorbente significa que podemos considerar las tiradas después de ganar la partida).
En mi procedimiento de cálculo, he construido $T$ y a partir de esto se derivó $T^2,T^4,T^8,...,T^{64}$ . A partir de este último, mis resultados indican que la probabilidad de ganar es de 0,010197 (con 6 decimales).
Definir $p_n$ como la probabilidad de que la suma alcance exactamente $n$ . Trate de encontrar una relación de recurrencia para $p_n$ .
Las condiciones de partida son $p_2 = \frac{1}{6}$ , $p_3=\frac{1}{6}$ Tendrá que resolver en primer lugar $p_4, p_5$ y $p_6$ ya que son ligeramente especiales, pero a partir de ahí, debería ser más sencillo. La probabilidad de alcanzar $n>6$ es la probabilidad de alcanzar $n-2$ y el rodamiento $2$ o reaccionar $n-3$ y el rodamiento $3$ y así sucesivamente.
Una vez que haya $p_n$ en general $n$ , sólo hay que calcular $p_{100}+p_{101}+\dots + p_{104}$
La probabilidad de ganar con #2= $i$ , #3= $j$ , #4= $k$ , #5= $l$ y #6= $m$ viene dado por el coeficiente multinomial
$(1/6)^{i+j+k+l+m}\ \frac{(i+j+k+l+m)!}{i!\ j!\ k!\ l!\ m!}$ ,
donde $i$ , $j$ , $k$ , $l$ y $m$ están limitados por
$i\leq 50$ ,
$j\leq \lceil (100-2i)/3\rceil=j_{max}(i)$ ,
$k\leq \lceil (100-2i-3j)/4\rceil = k_{max}(i,j)$
$l\leq \lceil (100-2i-3j-4k)/5\rceil = l_{max}(i,j,k)$
$m= \lceil (100-2i-3j-4j-5l)/6\rceil = m(i,j,k,l)$ .
La suma de todas las opciones da como resultado
$\sum_{i=0}^{50}\sum_{j=0}^{j_{max}(i)}\sum_{k=0}^{k_{max}(i,j)}\sum_{l=0}^{l_{max}(i,j,k)}(1/6)^{i+j+k+l+m(i,j,k,l)} \frac{(i+j+k+l+m(i,j,k,l))!}{i!\ j!\ k!\ l!\ m(i,j,k,l)!}$ .
No veo la forma de reducirlo pero sería fácil ponerlo en una máquina para resolverlo.