Der er felter, og på hvert af disse felter har tårnet træk langs linjen og træk langs rækken.



Relaterede dokumenter
Skak-regler. Inhold Förmål med spillet Forberedelset Flytning av brikkerne. Flyttning af hver enkel brik

Skole Skak Lærerens Håndbog

Skak, backgammon & dam

Disse regioner er her omkranset med respektive farver: sort og hvid, og bærer navnet: - Create land eller Opbyg eget rige -

LÆR SKAK+MAT MED. Dansk Skoleskak. Elevhæfte

LÆR SKAK+MAT MED. Dansk Skoleskak. Elevhæfte

LEG & LÆR SKAK MED. Dansk Skoleskak. Elevhæfte

TAKTIK. Medlemsblad for Skakklubben K41. Nr. 4 december 2013 Årg. 48. Foto: Søren S. Nielsen

Kongen 13. september 2017 Kongen er den vigtigste brik i skakspillet.

Zhezz. Spillevejledning

LÆrerVeJLednIng til Skak I SkoLen det SkaL VÆre SJoVt at blive klogere! brug Låget på brættet materialer: Sådan kommer I I gang

Lær skak træk for træk

Bindinger. En bundet brik kan ikke længere medregnes som forsvarer af en anden truet brik eller som angriber af modstanderens brikker.

NORDALS SKOLESKAK KLUB. Side 24

Før-skoleskak Undervisningsbog

3.2. Grundlæggende Spilleregler

Tilsvarende er trækantallet for følgende konstellationer: K+T mod K - max. 16 træk K+L+L mod K - max. 19 træk K+L+S mod K max.

Før-skoleskak Opgavehæfte Navn:

Side 1 af 8. Vejledning

TURNERINGSFORMER. Leg & læring via skoleskak! Skoleskak.dk 1

Skak. Regler og strategi. Version september Copyright

1, Kd7 2.Kb5 2.Kc5 Kc7 2, Kc7 3.Kc5, Kd7 4.Kb6 1, Kf7 2.Kc5, Kg6 3.Kc6! 3.Kd6 Kf5 3, Kg5 4.Kd7, Kf5 5.Kd6

Matematikken i kunstig intelligens Opgaver om koordinerende robotter LØSNINGER

Matematikken i kunstig intelligens Opgaver om koordinerende robotter


Matematik og dam. hvordan matematik kan give overraskende resultater om et velkendt spil. Jonas Lindstrøm Jensen

Invarianter. 1 Paritet. Indhold

Gul serie: Dette hæfte tilhører: Navn: Klasse:

Taktiske element: Bindinger

Skakopgaver for øvede

Skakhåndbogen Afsnit 3 SKAKSPILLETS REGLER

Gafler. Kvindetræning 25/ ved Rasmus Jørgensen

Scrabbleregler. 1 Spillere. 2 Udstyr. 2.1 Ordliste. 2.2 Ure. 2.3 Spillebræt og brikker

Euklids algoritme og kædebrøker

Løberen 4. august 2016

Nordisk Matematikkonkurrence. samt Danmarks Matematiklærerforening. Skoleåret Opgaver ved semifinalen

Spillets formål og opsætning

Springeren 18. september 2015

Fra åbning til slutspil

Matematisk modellering og numeriske metoder. Lektion 16

Spilstrategier, Kirsten Rosenkilde, september Spilstrategier

LEG & LÆR SKAK MED. Dansk Skoleskak. Lærervejledning

Vektorer og lineær regression

Vektorer og lineær regression. Peter Harremoës Niels Brock

Leg og bevægelse. Eleverne kan i grupper samarbejde om en leg/spil. De kan overholde regler i en leg eller et spil.

Noter om opgaver i diskret matematik, Kirsten Rosenkilde, Maj Diskret matematik

Spilstrategier. 1 Vindermængde og tabermængde

Skakopgaver for mestre

Kombinatoriske Spil. Noter til QGM Math Club af Tobias Kildetoft

Mester i kongernes spil

Tråden kan med lidt god vilje ses som et S (rødt) - og på den anden tegning et Z (rødt)

El-Teknik A. Rasmus Kibsgaard Riehn-Kristensen & Jonas Pedersen. Klasse 3.4

Julequiz december 2017 Traditionen tro har Ove Rytter Jensen fremsendt en julequiz, som man kan hygge sig med i de mange juledage.

2. juni Solitaire spilles med pinde, der pa gurerne er angivet som sorte pletter. Der

FIDEs regler gældende fra 1. juli 2005

4. Snittets kædebrøksfremstilling og dets konvergenter

Undo Jo flere jo bedre! 1/9

Forslag til løsning af Opgaver til afsnittet om de naturlige tal (side 80)

Digital Choice 12 + MERE, MERE, MERE!

Andre udødelige partier

Det er en af de hyppigst forekommende udregninger i den elementære talbehandling at beregne gennemsnit eller middeltal af en række tal.

LÆR SKAK+MAT MED. Dansk Skoleskak. Lærervejledning

Broer, skak og netværk Carsten Thomassen: Naturens Verden 10, 1992, s

Spørgeskemaundersøgelser og databehandling

Noter om opgaver i diskret matematik, Kirsten Rosenkilde, Maj Diskret matematik

Eksempel på den aksiomatisk deduktive metode

Hér er et lille udpluk af lege og spil, som vi med sikkerhed ved, har deres oprindelse i middelalderen:

Rettevejledning, FP10, endelig version

1.0 FORMELLE KRAV HVORDAN OPGAVENS OPBYGNING... 2

Kvadratet (1) Hvid trækker

Tal og algebra. I hvilke situationer kan det være motiverende at gengive et talmønster som et geometrisk mønster?

Noter til Perspektiver i Matematikken

Projekt Pascals trekant

Anamorphic Widescreen

Flick em Up! Inden spillets start. Scenarie (opsætning) Hold. Lad os spille! Runder. Inden spillet kan starte skal I vælge: En flade at spille på

Jyderup Skakklub. Holdkampen: B2 rækken, 3.runde, hjemmekamp mod Slagelse 2.

Et undervisningsværktøj. Side 1. På de følgende sider kan du læse om Gravity Board Games produkter.

Tip til 1. runde af Georg Mohr-Konkurrencen Kombinatorik

Invarianter. 1 Paritet. Indhold

Den måde, maleren bygger sit billede op på, kaldes billedets komposition.

3.1 FIDEs regler for skak

Fribonden (1) Hvid i trækket skaber en fribonde: 1. b6, axb6 ( 1. -, cxb6 2. a6 og vinder) 2. c6!, bxc6 3. a6 og hvid vinder.

Analytisk geometri. Et simpelt eksempel på dette er en ret linje. Som bekendt kan en ret linje skrives på formen

Design dit eget lace sjal del 1

Allan C. Malmberg. Terningkast

Skakhåndbogen Afsnit 3 SKAKSPILLETS REGLER

Noter om kombinatorik, Kirsten Rosenkilde, Marts Kombinatorik

Skakhåndbogen - Afsnit 3 Skakspillets reglement

Partier uden tillægstid inklusive hurtigafslutning

Spil og lege. Kaste Torshammer I denne leg skal man kaste til måls. Det minder lidt om kongespillet. Et antal figurer fx 9 stilles op

Komm/it eksamensprojekt. RAPPORT. Christoffer, Frederik, Mathias og Martin.

JEANNETTE STEEN CAMILLA SIMONSEN BRUG LÅGET. i matematik. Taktile materialer

Dansk Squash Forbund Regler for squash

Kære alle! 14. juni 2014

Nordisk Matematikkonkurrence Danmarks Matematiklærerforening Skoleåret Opgaver ved semifinalen

Analyse af en lineær regression med lav R 2 -værdi

Mattip om. Arealer 1. Tilhørende kopier: Arealer 1, 2 og 3. Du skal lære om: De vigtigste begreber. Arealberegning af et kvadrat eller rektangel

Når en spiller tager en vogn, modtager og placerer han kun brikker med forsiden opad på vognen. Brikker med forsiden nedad forbliver på vognen.

Invarianter. 1 Paritet. Indhold. Georg Mohr-Konkurrencen

Byggeriets Evaluerings Center

Transkript:

SJOV MED SKAK OG TAL Af Rasmus Jørgensen Når man en sjælden gang kører træt i taktiske opgaver og åbningsvarianter, kan det være gavnligt at adsprede hjernen med noget andet, fx talsjov, og heldigvis byder skakspillet selv rige muligheder på den front. Tænker man således over de enkelte brikkers mulige antal træk, bemærker man, at et tårn har 896 træk (14 træk på hvert af de 64 felter), mens der findes 560 mulige løbertræk og 336 springertræk. Utroligt nok er antallet af mulige tårntræk altså lig med summen af de mulige løber- og springertræk. Om det er et tilfælde, er selvfølgelig svært at vide, eftersom skakspillets opfindelse/oprindelse fortaber sig i fortidens tåger, og reglerne, herunder løberens gangart, har ændret sig i tidens løb. Men regner man lidt på sagen, viser det sig, at der kun findes 3 kvadratiske spillebrætter med nxn felter, hvor denne sammenhæng mellem tårn-, løber- og springertræk gælder. For at undersøge dette forhold nærmere kan man opstille formler for antallet af mulige træk med de forskellige brikker på et kvadratisk bræt med nxn felter. Indledningsvis skal det lige præciseres, at når en brik bevæger sig fra et felt til et andet, tæller det i denne sammenhæng som 1 træk, hvad enten den slår en anden brik eller bevæger sig til et tomt felt. Tårnet Tårnet er det enkleste problem, da det som følge af sin horisontale og vertikale gangart har lige mange træk, uanset hvor på brættet det står. Formlen for antallet af tårntræk lyder: Der er felter, og på hvert af disse felter har tårnet træk langs linjen og træk langs rækken. Springeren Med springeren forholder det sig en smule mere indviklet, da dens bevægelsesfrihed jo bliver indskrænket, når den nærmer sig randen af brættet. I første omgang antages, at. For at illustrere kommer her som eksempel det virkelige 8x8-skakbræt med angivelse af antallet af mulige springertræk på de enkelte felter: 2 3 4 4 4 4 3 2 3 4 6 6 6 6 4 3 3 4 6 6 6 6 4 3 2 3 4 4 4 4 3 2 Som det fremgår, er der 2 springertræk fra hvert af hjørnefelterne, 3 træk fra hvert af de randfelter, der grænser horisontalt og vertikalt op til hjørnefelterne, og 4 træk fra hvert af de felter, der grænser diagonalt op til hjørnefelterne. I de 4 områder på 2x2 felter i hjørnerne er der altså i alt mulige træk. Der er 4 mulige springertræk fra hvert af de randfelter, der er i 2 eller flere felters afstand fra hjørnerne. Disse felter er der af på hver rand, og i alt findes der altså træk fra disse felter. Der er 6 mulige springertræk fra hvert af de felter, der ligger på 2. række set nedefra og oppefra og på 2. linje set fra venstre og fra højre (b- hhv. g-linjen på det traditionelle skakbræt) og som ikke grænser op til hjørnefelterne hverken diagonalt eller horisontalt/vertikalt. Disse felter er der også af på hver af de 2 linjer og 2 rækker, og i alt bidrager disse felter med træk. På de midterste felter, der er adskilt fra randen med mindst 2 rækker og 2 linjer, har springeren sit maximale antal træk, 8. Disse felter findes der af, og i alt er der altså træk fra disse felter.

I alt lander vi altså på følgende formel for antallet af mulige springertræk : Som sagt blev det (af hensyn til argumentationen) antaget, at, men formlen passer også for og (i begge tilfælde får man i overensstemmelse med, at en springer jo ikke vil have nogen træk på et 1x1-bræt eller et 2x2-bræt) og for, hvor man får, hvilket passer med, at en springer på et 3x3-bræt vil have 2 træk fra hvert af de 8 randfelter og 0 træk fra det midterste felt. Løberen Vejen til formlen for løbertræk er lidt broget, og det er muligt, der findes en mere enkel metode end den, der følger her. For det første er det nødvendigt at dele problemet op i 2 tilfælde, hvor n er hhv. lige og ulige. Først antages det, at n er lige. Nu kan brættet deles op i et antal ringe, der nummereres udefra og indad, begyndende med 1, som det fremgår af illustrationen (igen vises for eksemplets skyld det rigtige 8x8-skakbræt): 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 2 3 3 3 3 2 1 1 2 3 4 4 3 2 1 1 2 3 4 4 3 2 1 1 2 3 3 3 3 2 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Pointen med dette er, at antallet af mulige løbertræk er det samme på alle felter i samme ring. Yderst, i 1. ring, er antallet af mulige løbertræk, og antallet vokser med 2 for hver ring, man bevæger sig indad. Antallet af løbertræk pr. felt i den p te ring kan altså udtrykkes således: Der er også brug for et udtryk for antallet af felter i den p te ring. I 1. ring er der felter (dvs. de n felter på hver rand minus de 4 hjørnefelter, der er talt med 2 gange), og antallet falder med 8 for hver ring, man bevæger sig indad. Antallet af felter i den p te ring kan altså udtrykkes: Antallet af løbertræk i den p te ring er altså: Leddene med udligner heldigvis hinanden. Endelig skal der selvfølgelig bruges et udtryk for antallet af ringe simpelt, nemlig: på et nxn-bræt. Når n er lige, er det heldigvis For at finde antallet af løbertræk på hele brættet resterer der nu blot at summere værdierne i hver ring gange:

Til udregning af de to første summer findes der praktisk nok nogle summationsformler, nemlig: og Således når man frem til: ( ( ) ( ) ) ( ( ) ) ( ) ( ) Når n er ulige, er man nødt til at ændre en smule på fremgangsmåden. Som illustration vises et 7x7-bræt. Igen inddeles brættet i et antal ringe, der nummereres som før udefra og indad begyndende med 1. Denne gang bliver der imidlertid et felt til overs i midten (markeret med på illustrationen). 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 2 3 3 3 2 1 1 2 3 3 2 1 1 2 3 3 3 2 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 Heldigvis er udtrykket for antallet af mulige løbertræk fra dette felt enkelt: en løber vil her have træk langs den ene lange diagonal og træk langs den anden lange diagonal, i alt altså træk. Antallet af mulige løbertræk i den p te ring er det samme som i tilfældet, hvor n er lige, nemlig: Antallet af ringe er denne gang For at finde antallet af løbertræk på hele brættet summeres som før værdierne i hver ring at lægge antallet af træk fra midterfeltet til. Dvs.: gange, mens man husker Igen kan man bruge summationsformlerne:

( ( ) ( ) ) ( ( ) ) ( ) ( ) Formlen for antallet af mulige løbertræk på et nxn-bræt er altså den samme, hvad enten n er lige eller ulige. Morskaben når nu et foreløbigt klimaks, når man undersøger, for hvilke værdier af n det gælder, at, dvs.: Vi ved altså allerede, at denne 3.gradsligning har løsningen, og ved et par forsøg viser det sig, at også og er løsninger. Da et 3.gradspolynomium højst kan have 3 rødder, gælder det altså kun for disse 3 værdier af n, at antallet af tårntræk er lig med summen af antallet af løber- og springertræk. For gælder den spændende sammenhæng, og, dvs., og for gælder der, og, dvs.. Skak på et bræt med 1 felt ville nok ikke være specielt ophidsende for andre end de allermest subtile filosoffer, og et 3x3-bræt ville nok heller ikke rumme det helt store drama. Et 8x8-bræt er altså det eneste kvadratiske bræt, der giver mulighed for et reelt spil og samtidig rummer denne sammenhæng mellem tårn-, løber- og springertræk. Der kan selvfølgelig også opstilles formler for de øvrige brikker. Dronningen Dronningen kombinerer jo tårnets og løberens evner, så formlen for antallet af mulige dronningetræk simpelthen: er Kongen For kongen skal det først bemærkes, at der ses bort fra rokader. I første omgang antages det, at illustrationen (her et 8x8-bræt) er angivet antallet af mulige kongetræk på hvert felt.. På

3 5 5 5 5 5 5 3 3 5 5 5 5 5 5 3 På alle ikke-randfelter har kongen sin fulde bevægelsesfrihed, altså 8 træk. Der er i alt disse felter bidrager altså med 8 træk. På randfelter, der ikke er hjørnefelter, har kongen 5 mulige træk. Af disse felter er der der altså i alt træk. ikke-randfelter, og, og på disse felter er Endelig er der fra hvert af de 4 hjørnefelter 3 mulige kongetræk, og disse felter bidrager altså med i alt 12 træk. Formlen for antallet af kongetræk er altså: Formlen passer også for, hvor man får. Bonden Endelig kommer vi til spillets sjæl, bonden. Her er det nødvendigt at indføre en betingelse, nemlig. Ellers er der jo ikke plads til, at bonden kan flytte 2 felter i første træk (det forudsættes selvfølgelig, at en bonde ikke kan stå på sin egen parts bageste række, ligesom i almindelig skak). Desuden skal det præciseres, at en passant-slag ikke tæller som selvstændige træk, og at hvert træk til baglinjen kun tælles med 1 gang, uanset hvad der forvandles til, og at der kun regnes med bønder fra den ene side (Hvid eller Sort). x x x x x x x x x x x x x x x x På felter markeret med x på illustrationen kan der ikke stå bønder. På hvert ikke-afkrydset ikke-randfelt kan en bonde gå 1 felt frem og slå til 2 sider, dvs. den har i alt 3 træk. Der er af disse felter, der altså i alt bidrager med træk. På hvert ikke-afkrydset randfelt kan bonden gå 1 felt frem og slå til 1 side, dvs. den har i alt 2 træk. Der er af disse felter, og der er altså i alt træk fra disse felter. Desuden har hver af de n bønder på 2. række jo den ekstra mulighed at gå 2 felter frem. I alt gælder der altså følgende formel for antallet af bondetræk : Her er en oversigt over formlerne for antallet af mulige træk for de forskellige brikker på et nxn-bræt:

Og en oversigt over antallet af mulige træk for de forskellige brikker på det almindelige 8x8-skakbræt: Nu bemærker man måske en anden uventet sammenhæng, nemlig, dvs. Det spændende ved disse sidste formler er, at de kun gælder pga. bondens mulighed for at gå 2 felter frem i første træk. Det er, så vidt jeg ved, ikke helt klart, hvordan og hvorfor denne specielle regel blev indført en gang i det 15. århundrede, men det er da en sød tanke, at en eller anden har siddet og regnet på formlen og ønsket at skabe endnu en fantastisk sammenhæng ved at give bonden 8 ekstra træk. I øvrigt gælder sammenhængen kun på et 8x8-bræt. Det tilsvarende 3.gradspolynomium har udover rødderne og. En værdi af n, der ikke er et helt tal, giver ingen mening i forbindelse med brætspil og for gælder bondeformlen jo ikke. Den hollandske forfatter og skakspiller Tim Krabbe har skrevet om disse talsammenhænge på sin hjemmeside: http://timkr.home.xs4all.nl/chess2/diary_12.htm. Han henviser til bogen Schach und Zahl (Bonsdorff, Fabel & Riihimaa, 1971), som jeg (endnu) ikke har læst, men som (i hvert fald at dømme efter titlen) rummer et væld af sjov med tal og skak.