Ним
Игра со спичками, которую решила математика: правила, выигрышная стратегия через двоичную систему и машина, обыгрывавшая посетителей выставки 1940 года
Ним — игра для двоих: на столе несколько кучек предметов — спичек, камешков, монет. Игроки ходят по очереди и за ход берут из одной кучки сколько угодно предметов, хотя бы один. В классическом варианте выигрывает тот, кто возьмёт последний предмет, а в обратном — тот, кто заставит соперника его взять. У нима есть точная выигрышная стратегия: запишите размеры кучек в двоичной системе и сложите их без переноса разрядов. Если эта «ним-сумма» после вашего хода равна нулю, вы выиграете при любой игре соперника. Стратегию нашёл американский математик Чарльз Бутон в 1901 году.
Что нужно для игры
Несколько кучек предметов: спичек, камешков, монет, фасолин. В классическом варианте кучек три [1].
Правила
- Играют двое, ходят по очереди[1].
- За один ход игрок берёт сколько угодно предметов — но не меньше одного — и только из одной кучки [1].
- В обычном варианте выигрывает тот, кто возьмёт последний предмет[1].
Есть и обратный вариант — мизерный: в нём тот, кто взял последний предмет, проигрывает. Именно так ним обычно и играют[2].
Выигрышная стратегия
Ним — игра с полной информацией: всё видно, удачи нет[1]. И у неё есть точная выигрышная стратегия. Её описал в 1901 году американский математик Чарльз Бутон[1].
Секрет — в двоичной системе[1]:
- Запишите число предметов в каждой кучке в двоичном виде.
- Сложите их поразрядно без переноса: в каждом разряде считайте, чётное или нечётное число единиц. Нечётное — пишите 1, чётное — 0. Результат называют ним-суммой.
- Своим ходом оставляйте позицию с ним-суммой, равной нулю.
Почему это работает: из любой позиции с ненулевой ним-суммой можно одним ходом сделать её нулевой. А из позиции с нулевой ним-суммой любой ход делает её ненулевой. Значит, если вы держите ним-сумму на нуле, соперник каждый раз «ломает» её, вы восстанавливаете — и последний предмет достанется вам[1]. О двоичной системе — в статье «Двоичная система».
Пример
Пусть в кучках 2, 8 и 13 предметов[1]:
| Кучка | Предметов | В двоичном виде |
|---|---|---|
| первая | 2 | 0010 |
| вторая | 8 | 1000 |
| третья | 13 | 1101 |
| ним-сумма | 7 | 0111 |
Ним-сумма — 7, не ноль. Чтобы её обнулить, возьмите три предмета из третьей кучки: там останется 10 (1010), и ним-сумма станет 0000[1].
Допустим, соперник забрал всю первую кучку. Тогда возьмите два предмета из третьей: останется 0, 8 и 8 — ним-сумма снова ноль[1]. Дальше всё просто: что бы соперник ни взял из одной кучки, берите столько же из другой.

Обратный ним
В мизерном варианте стратегия почти та же. Меняется только конец партии: когда ход по обычной стратегии оставил бы кучки только по одному предмету, нужно оставить сопернику нечётное число таких кучек — тогда последний предмет придётся взять ему[2].
Откуда название
Игру называют китайской: европейцы упоминали её ещё в XVI веке. Имя «ним» дал ей Бутон. Его связывают с немецким глаголом nehmen и староанглийским nim — «брать»[1].
На Всемирной выставке в Нью-Йорке 1939–1940 годов компания Westinghouse показывала машину Nimatron, которая играла в ним. За полгода обыграть её смогли лишь немногие — победителям вручали монету с надписью «Чемпион нима». А в 1951 году на Фестивале Британии публику удивлял компьютер для игры в ним от фирмы Ferranti[2].
Ещё ним сыграл символическую роль во французском фильме «Прошлым летом в Мариенбаде» (1961) [2].
Варианты
Частые вопросы
Можно ли гарантированно выиграть в ним?
Да, если позиция это позволяет. Запишите размеры кучек в двоичной системе и сложите разряды без переноса. Если эта ним-сумма не равна нулю, сделайте такой ход, чтобы она стала нулём, — и продолжайте так до конца. Если же перед вашим ходом ним-сумма уже нулевая, выигрыш при точной игре соперника невозможен.
Что такое обратный ним?
Вариант, в котором проигрывает тот, кто взял последний предмет. Стратегия почти та же, отличается только конец партии: когда остаются кучки по одному предмету, нужно оставить сопернику нечётное их число.
Почему игра называется «ним»?
Название дал американский математик Чарльз Бутон. Его связывают с немецким nehmen и староанглийским nim — «брать».
Источники
- Википедия. Ним (игра), ru.wikipedia.org. ru.wikipedia.org
- Wikipedia. Nim, en.wikipedia.org. en.wikipedia.org
Обсуждение
Комментариев пока нет — начните обсуждение первым.
Чтобы написать комментарий или ответить, войдите на сайт: