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    爱德华·索普的回忆录读起来就像一部惊悚小说——混合了足以让詹姆斯·邦德骄傲的便携式计算机、行踪可疑的角色、伟大的科学家和阴险的企图[以及那次暗中破坏爱德(爱德华的昵称)的车,试图让他在沙漠里发生“事故”的事]。这本书揭示了一个缜密、严谨、做事有条不紊的人是如何追寻生活、知识、资产安全,特别是工作生活中的乐趣的。索普以他的慷慨著名,他言语机智,渴望与陌生人分享

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    前言

    来与我一同经历一场科学、赌博和证券世界的冒险吧。你将会看到我是如何在拉斯维加斯、华尔街乃至人生中直面各种风险并获得收益的。在我的故事里,你将会遇到形形色色的有趣的人,从21点玩家到投资专家,从电影明星到诺贝尔奖得主。同时,你还将了解期权和其他衍生产品、对冲基金以及为何一个看似简单的方法能够在长期投资中击败大多数投资者,甚至包括投资专家们。 我出生在20世纪3

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    第1章 爱上学习

    第1章 爱上学习 我 最早的记忆是和父母一起站在破旧的木质台阶上。那是1934年12月,芝加哥的一个阴沉的冬日,我当时只有两岁零四个月大。即便穿着唯一的冬装(破旧的厚裤子和带兜帽的夹克),我还是觉得很冷。路边光秃秃的树干矗立在皑皑白雪上。房子里的女子告诉我父母:“不,我们不租给带孩子的房客。”父母面色黯然,默默转身离去。是我做错了什么吗?为什么我会是个麻烦?

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    第2章 科学的游乐场

    第2章 科学的游乐场 20世纪40年代,大部分纳博讷中学的毕业生都不会进入大学深造,这一点也体现在学校的课程安排上。尽管渴求更多知识,我仍不得不在七、八年级的时候参加各种实习,学习木工、金工、电工、制图、打字和印刷等工作技能。 当时我对无线电很有兴趣,想要继续探索下去。几年前,我得到了第一台矿石收音机,它的主体是硫化铅(一种闪闪发亮的黑色晶体)充当的整流器、

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    第3章 物理和数学

    第3章 物理和数学 1949年8月,刚满17岁的我前往加州大学伯克利分校深造。双亲离异后,母亲卖掉了住房并把12岁的弟弟寄送到了军校。此后数年间我都不常见到父母。这一点很像我父亲年轻时的经历——16岁就离开了祖父母独立生活,区别只是他选择了参军而我进入了大学。 我在伯克利校园的南边找到了一处住所。不过在入学前,母亲已经花掉了我送报纸存下来的战争债券。这出乎意

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    第4章 拉斯维加斯

    第4章 拉斯维加斯 薇 薇安和我之所以选择去拉斯维加斯过圣诞,仅仅是出于成本的考量。当地政府为了吸引更多赌客,已经将拉斯维加斯转型成比其他地方更为廉价的度假区。对于当时年仅26岁、只有数学博士学位的我来说,加州大学洛杉矶分校的工资实在是杯水车薪,实在不足以让我在拉斯维加斯的赌场里肆意挥霍。除了囊中羞涩,不去赌博也是我自身理智的判断:一直以来,我认为最有把握的

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    第5章 征服21点

    第5章 征服21点 涉 足21点并非为钱。虽然这肯定能赚到外快,不过我和妻子薇薇安已经习惯于朴素的学术生涯。21点的魅力在于,只要单纯地坐下来思考,就能想出获胜之道,而且强烈的好奇心也驱使我探索未知的赌博世界。 从拉斯维加斯回来后,我立即来到加州大学洛杉矶分校的图书馆,从数理统计专区里挑选出研究赌博策略的书籍,迫不及待地进行研究。学界认为赌博的获胜策略是不存

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    第6章 羊羔的胜利

    第6章 羊羔的胜利 我 飞到华盛顿特区的时候正值寒冬,阴沉的天空中飘扬着雪花,这年冬天的第一场降雪很快就演变成了一场剧烈的冬季风暴。此时美国新总统约翰·F. 肯尼迪刚刚宣誓就职不久,城市里依然满是四处游览的观光客们。 美国数学协会的会议在威拉德旅馆举行,出乎意料的是,在场的远不止四五十位数学学者,还有整整一群——大概有几百名兴奋的听众。古板的数学家们与戴着运

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    第7章 写给每个人的算牌法

    第7章 写给每个人的算牌法 回 到麻省理工学院后,每当我在咖啡厅里取出从赌场里赢得的100美元现钞时,总会吸引不少目光。按照美元从1961年起的贬值速度,这相当于今天的1 000美元。 其间,我与麻省理工学院的2年期合约将在6月30日到期,距当时只剩下3个月了。系主任W. T.“泰德”·马丁鼓励我续约1年,并告诉我系里的香农教授对我评价很高,这意味着我很有可

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    第8章 玩家对赌场

    第8章 玩家对赌场 在 我的书出版后,内华达州的赌徒们纷纷跃跃欲试。只要能找到规则相对合理的赌博游戏,任何人都能靠我书里的策略与赌场进行公平博弈,甚至无须计牌。至于那些懂得计牌或者即将掌握计牌技巧的人,他们中的大多数已经深谙游戏诀窍,有些还能够靠21点维持生计。但是对于普通大众,练习计牌需要坚持不懈的努力、毅力和自律。大部分人都很难做到,更别说那些性格急躁的

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    第9章 轮盘赌预测机

    第9章 轮盘赌预测机 现 代流行的轮盘赌似乎最早出现于1796年的巴黎。在19世纪的蒙特卡洛,这项刺激的赌博风靡于皇室和富人阶级,当时还涌现了不少文学作品和歌曲。这个游戏赔率高、规则简单、极度依赖好运,这三点让赌徒们痴迷于各种下注策略。这些策略极为复杂,赌徒们无法精确分析,但这些策略中似是而非的“道理”很容易激起赌徒们虚无的期望。 最著名的当属雷伯切尔策略[

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    第10章 其他赌博游戏的优势

    第10章 其他赌博游戏的优势 在 拉斯维加斯测试完新轮盘赌电脑后一个月,我带着薇薇安和瑞安在1961年9月搬到了新墨西哥州的拉斯克鲁塞斯,开始了在新墨西哥州立大学的执教生涯。拉斯克鲁塞斯坐落于一片海拔为4 000英尺的高地荒漠中,位于新墨西哥州主水源地里奥格兰德旁,大约有37 000人。拉斯克鲁塞斯周围的广阔沙漠中零星散布着一些小镇,最近的人口中心是南部45

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    第11章 华尔街——地球上最大的赌场

    第11章 华尔街——地球上最大的赌场 赌 博是简化版的投资,两者惊人地相似。因而我意识到,如同某些赌博游戏可以被打败一样,我们有时也能赚取比市场平均回报更多的收益。赌博和投资,两者都可以用数学、概率和计算机进行分析,都需要资产管理,都需要谨慎地平衡风险和收益。哪怕每一注你都能占尽先机,下注太多也仍有可能酿成大祸[1]。即使是诺贝尔经济学奖获得者也难免会犯类似

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    第12章 巴菲特的牌

    第12章 巴菲特的牌 随 着我的名气悄然传遍加州大学欧文分校,周围的朋友和同事纷纷开始请我为他们的资金进行投资。我在几个账户里采用《击败市场》中提到的对冲技巧来运作,其中资产最少的账户里也有2.5万美元。在新晋客户中,有加州大学欧文分校的研究生院院长拉尔夫·沃尔·杰拉德,以及他的妻子弗斯媞,这个名字也与她的一头银发相衬。拉尔夫是一名杰出的医学研究者和生物学家

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    第13章 合伙

    第13章 合伙 1969年成立的普林斯顿–新港合伙公司在当时绝对是革命般的创新。我们专职从事可转换证券的对冲交易,涉及权证、期权、可转债、优先股和其他流通的衍生证券。对冲风险并非新鲜事,而我们把对冲发展到了前所未有的极致[1]。我们先设计针对每一家公司的对冲组合,每个对冲组合只包括单一公司的上市股票和可转换证券,如此可以将因股票价格波动而导致的亏损风险最小化

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    第14章 领跑量化革命

    第14章 领跑量化革命 在 布莱克和舒尔兹公布他们的计算公式时(这与我当时正在使用的完全相同),我意识到为了维持普林斯顿–新港合伙公司的交易优势,我们必须以足够快的速度来更新针对认股权证、期权、可转债以及其他证券衍生品的估值工具,以始终领先于这群通过发表文献获得学术成就的博士们。虽然我必须为了投资人的利益而隐藏部分重要结果,但是我仍然可以发布一些其他人可能很

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    第15章 潮起……

    第15章 潮起…… 1979年11月1日,普林斯顿–新港合伙公司刚好成立10周年。在这10年里,标普500指数的年回报率,包括红利,是每年4.6%,小型企业的股票年回报率是8.5%,而两者的波动率都远远超过普林斯顿–新港合伙公司。我们的财富则在相同的时间里增长了409%,年回报率达到17.7%,除去所有费用后也有14.1%。管理的资本也从最开始的140万美元

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    第16章 潮落……

    第16章 潮落…… 1987年12月17日,星期四中午,大约有50名全副武装的警员突然出现在我们新泽西普林斯顿的3楼办公室,他们分别来自国税局(IRS)、联邦调查局(FBI)和邮政部门。他们搜查了每位员工的随身物品,然后要求这些雇员离开大楼。与此同时,警员们扣押了上百箱书、记录,甚至包括通讯录名片盒。他们从垃圾桶一路检查到吊顶。大搜查一直持续到次日清晨。 这

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    第17章 调整时期

    第17章 调整时期 在 参加某位亿万富翁的聚会时,库尔特·冯内古特问约瑟夫·海勒,在得知自己的著作《第22条军规》(Catch–22)的所有收入甚至比不上聚会主人一天的收入时做何感想。海勒说他有那位富人永远不会拥有的东西,当冯内古特不解地追问那是什么时,海勒回答说:“富足的知识。”[1] 在普林斯顿–新港合伙公司解散后,薇薇安和我已经有了足够后半生花销的财富

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    第18章 骗局与危险

    第18章 骗局与危险 当 我将精力从如何在赌场中获胜转移到分析股市时,我曾天真地认为自己将从一个舞弊百出、问题频发的世界中抽身,进入一个受规章和法律束缚、投资竞争更加公平的世界。然而我看到的真相是,更大的赌注只会吸引更狡猾的骗子。伯纳德·麦道夫的庞氏骗局只是2008年到2009年间众多被曝光的骗局中规模最大的一个,且是市场的急剧下滑导致新资产无法及时流入,才

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    第19章 低买高卖

    第19章 低买高卖 时 间一晃到了2000年春天,这是新港沙滩又一个温暖明媚的早晨。从坐落在600英尺高的山坡上的家中放眼望去,30英里外太平洋上卡特琳娜岛的海景清晰可见,在这座因瑞格利家族[1]而闻名的海岛上,26英里长的海岸线宛如一艘巨艇横陈在天边。而在左手处,60英里以外,同样巨大的圣克莱门特岛的身影隐约藏匿于天际线上。从我所坐的位置向前走2.5英里就

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    第20章 把钱投到银行

    第20章 把钱投到银行 1990年的一天,我已经成了企业家的儿子杰夫打电话建议我在互助储蓄贷款协会里开立存折储蓄账户。但我何必将收益为20%的资产转投到收益只有区区5%的项目里呢?不过杰夫反问:“如果能拥有大额无主财富的一部分呢?”这让我提起了兴趣:“继续说。”他随即解释了这项投资的运作原理。 曾经有一段时间,全国各地有几千家互助储蓄贷款协会。它们由大量储户

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    第21章 最后一口

    第21章 最后一口 在 12年的成功投资后,沃伦·巴菲特认为股市已经被极度高估,便在1969年10月着手解散巴菲特合伙公司。每位合伙人分到的清算资产会至少包括56%的现金,可能有少部分各类公司股票残余,如果合伙人选择不变现,那么余下的30%到35%则会被转成两家公司的股票——多元零售公司(Diversified Retailing)和新英格兰地区的一家纺织企

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    第22章 对冲赌注

    第22章 对冲赌注 将 投资进行对冲据说可以预防灾难性的损失。但2008年的经济衰退来袭时,许多对冲基金的投资者损失惨重。全球信贷和资产价格的暴跌幅度达到了大萧条以来的顶峰。房价跳水,标普500指数从2007年10月9日的高位下跌了57%,全美私人财富从64万亿美元减少到51万亿美元。小型投资者——例如我的侄女和我家的保姆等——看着他们个人退休账户里的股票指

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    第23章 拥有多少财富才称得上富人?

    第23章 拥有多少财富才称得上富人? 有 一次,我问一位远在伦敦的金融创业者:“如果你现在退休,大概需要多少钱才能舒舒服服地度过后半生?”他的回答是:“对我来说,这个数字是2 000万美元。”我接着说道:“根据我的计算,每年你能取出这个数字的2%,相当于现在的40万美元。你花光所有钱的概率微乎其微。”这位创业者40岁出头,已婚并且育有三个小孩,他说这个数字对

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    第24章 复合增长:世界第八大奇迹

    第24章 复合增长:世界第八大奇迹 对 于那些希望攀登财富之梯的人来说,领会金钱增长的特殊算术过程意义非凡。复利,没人知道这个短语从何而来[1],但是如今它被称为“世界第八大奇迹”。无论是奇迹还是诡计,它确确实实帮助我们积累了大量的财富,你可以借助它变得更富有。 在1944年,51岁的美国国税局房地产审计员安妮·施贝尔离开了这个她努力工作了23年却从未提拔她

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    第25章 用指数战胜大多数投资者

    第25章 用指数战胜大多数投资者 战 胜大多数投资者并积累财富的最简单的方法其实基于的是一个简单的概念。无论是作为投资工具,还是作为对市场理性思考的例证,这个概念对所有投资者而言都至关重要。假设某共同基金持有一家主流美国证券交易所内交易的所有股票[1],然后根据每家公司在全美股市市值中占的百分比分配投资比例,那么这家共同基金的业绩表现会和整个市场一致,每天的

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    第26章 你能战胜市场吗?值得一试吗?

    第26章 你能战胜市场吗?值得一试吗? 当 我刚对21点产生好奇时,大家都不相信获胜策略的存在。对许多经典的赌博游戏而言,涉及复杂下注方式的获胜策略在数学上已经被证明是不存在的。而且,如果有人可以击败赌场,那游戏规则将向阻止他们的方向改变。在我对股市产生兴趣时,也听到了同样的投资主张。学者们提出了一系列被称为有效市场假说的论点。通过金融市场数据,他们认为明天

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    第27章 资产配置和财富管理

    第27章 资产配置和财富管理 私 人财富在发达工业国家中主要分布在权益(普通股)、债券、房地产、收藏品、商品和其他个人财产这些资产领域中。如果投资者们把钱投资到每一项想要投资的资产分类下的指数基金中,那么投资者资产组合的风险和收益将取决于他们如何分配不同资产分类里的资金。这一原理同样适用于那些不购买“指数基金”的投资者们。表27–1中粗略地罗列了一些资产类型

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    第28章 回馈

    第28章 回馈 2003年,我和薇薇安受到我们在过去几十年间所做的慈善的启发,向加州大学欧文分校的数学系提请设立一个基金。设立该基金的原则之一是这项“馈赠”能够领导变革,引发比金钱本身更大的影响。同时我们也希望能为那些不能继续进行的项目提供必要的资助。这些条件和要求都得到了满足。 20世纪90年代,数学系迎来了新的系主任,他平息了冲突纠纷,边缘化了那些游手好

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    第29章 金融危机:未汲取的教训

    第29章 金融危机:未汲取的教训 2007年10月9日,标普500指数达到历史最高收盘位[1]1 565点。由于2006年飙升见顶的房价回落,股市开始加速下跌,在2009年3月9日跌落至最低点676,跌幅为57%。指数最高点时的100万美元市值,在最低点跌至43万美元。独户公寓跌幅达30%。唯一的亮点是债券。借款减少以及利率下行,推动美国政府和优质企业不断走

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    第30章 思考

    第30章 思考 我 想分享这一路走来的经验,把它作为这个关于科学、数学、赌博、对冲基金、金融和投资方面的冒险故事的结尾。 教育让整个旅程在我眼中产生了巨变。数学教会我逻辑推理,理解数字、表格、图表,并让计算成为我的第二天性。物理、化学、天文学和生物学则揭示了世界的奇妙,告诉我如何建立模型和理论,对未知进行描述和预测。这些经历让我在赌博和投资中都获得了回报。

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    后记

    弗洛伊德说,一旦我们满足了自身对于衣、食、住和健康方面的基本需求,接下来我们所追求的东西就是财富、权力、荣誉和男女之爱。而对于那些动辄企图不断地狂赚几千万、几亿甚至数十亿美元的金融巨头,你可以问他们:“赢家真的是那些最后坐拥最多财富的人吗?”赚多少才算够呢?你什么时候会收手?通常,他们的答案是“永不停手”。 为了保证我的生活质量、花更多时间陪伴在我珍视的人身

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    附录A 通货膨胀对货币的影响

    附录A 通货膨胀对货币的影响 表A–1将标示出1美元的购买力将如何变化。[1]为了表明我在1961年同曼宁·坎摩尔与艾迪·汉德赚到的11 000美元在2013年值多少钱,我们用表格里2013年的指数乘上11 000美元,然后除以1961年的指数:11 000美元×233.0 / 29.9 = 85 719美元。将A年的数额转换成B年的数额的基本方法是:用A年

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    附录B 历史收益

    附录B 历史收益 表B–1 不同资产类型的历史收益,1926—2013 *几何平均值 **算术平均值 ***计算值 资料来源:伊博森,《股票、债券、票据和通货膨胀》(Stocks, Bonds, Bills and Inflation),晨星年报,2014年。西格尔的《长期股票》(Stocks for the Long Run)给出了从1801年开始的美国收

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    附录C 72法则及其他原理

    附录C 72法则及其他原理 72法则给出了复利利率和复利增长问题的近似解。这一法则告诉我们需要多长时间才能让固定收益率下的财富翻倍,使用72法则时,计算出的收益率为7.85%的翻倍周期是精确的[1]。对于更低的收益率,实际翻倍周期会比用72法则计算出的数字短一些;而在更高的收益率下,翻倍周期则比计算值稍长。表C–1在第2列罗列了使用72法则计算的周期结果,而

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    附录D 普林斯顿–新港合伙公司的收益表现

    附录D 普林斯顿–新港合伙公司的收益表现 表D–1 年收益率百分比 *财政年度开始日期从1月1日更改至11月1日。 **财政年度开始日期更改回了1月1日。 注:总计增长百分比和年化收益是根据最原始的数据和21/31/88的数据得到的。 01/01/89至05/15/89的数据缺失是由于以下几个原因。 (1)合伙关系正处于清算期间并且有一系列资本支出。 (2)

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    附录E 我们对某财富100强公司(XYZ)的统计套利结果

    附录E 我们对某财富100强公司(XYZ)的统计套利结果 XYZ公司业绩总结表涵盖了十几年的基础统计数据。这些数据为无杠杆的扣费前结果。对于投资者而言,实际收益率会比表中的更好,因为在实际操作中,杠杆收益能够超过费用。 图E–1则比较了XYZ公司、标普500和美国国债+2%的财富累积相对值。从1994年年底至2000年8月1日,是史上最大的牛市之一。标普50

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    致谢

    “所有的写作都是重写”是我在写稿和修稿时领悟到的要求。从在不同阶段阅读了部分或整体手稿的读者那里,我收到了无数重要的意见。在此我要对你们表示感谢:凯瑟琳·鲍德温、理查德·高尔、朱迪·麦科伊、史蒂夫·水泽、艾伦·尼尔、汤姆·罗林杰、雷蒙德·斯尼塔、杰夫·索普、卡伦·索普、瑞安·索普、薇薇安·索普和布莱恩·蒂奇纳。 艾伦·尼尔将我难认的手写稿编辑成了打印稿,欣然

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第9章 轮盘赌预测机

第9章 轮盘赌预测机

现 代流行的轮盘赌似乎最早出现于1796年的巴黎。在19世纪的蒙特卡洛,这项刺激的赌博风靡于皇室和富人阶级,当时还涌现了不少文学作品和歌曲。这个游戏赔率高、规则简单、极度依赖好运,这三点让赌徒们痴迷于各种下注策略。这些策略极为复杂,赌徒们无法精确分析,但这些策略中似是而非的“道理”很容易激起赌徒们虚无的期望。

最著名的当属雷伯切尔策略[Labouchère,也被称为取消策略(cancellation system)]。该策略应用于等额赔赌,即输赢的金额等于赌注。在轮盘赌中,猜红黑就符合这个条件,两种颜色各有18/38的胜率。雷伯切尔策略的第一步是写下一串数字,例如3、5和7,其总和是你想要盈利的目标(本例中总和为15)。第一次下注的数量是这串数字中第一个和最后一个数字的和,也就是3+7,即10。如果赢了,则在数字串里划去最值,于是只剩下5。因此第二次下注的数量就是5,如果再次获胜,就达到了盈利目的。如果输了,就在最初的数字串后加上10,使这串数字变成3、5、7和10。随后的赌注相应变成新数字串极值的和,就是3+10,即13。每次输钱后都会在数字串里增加一个新数字,而赢钱则会划去两个数字。这样一来,只要获胜次数略超过总次数的1/3就能达到既定目标。这有什么陷阱吗?现实是,运用类似策略的赌徒们似乎不怎么赢钱。

这是因为从概率学理论来看,如果轮盘赌上的所有数字都随机出现并且出现概率一致,那么就可以证明任何下注策略都是无效的。然而事情似乎在19世纪末出现了转机,伟大的统计学家卡尔·皮尔森(1857—1936)发现法国报纸上每天刊登的轮盘赌数字有规律可循[1]。这个谜题后来被解开了:报纸的记录员工作结束时编造了一些数字刊登在报纸上,而不是每天花上几个小时盯着赌博轮盘记录数字。皮尔森发现了“统计规律”其实是因为记录员未能捏造出完美的随机数列。

如果下注策略无效,那能否通过寻找有缺陷的赌轮,使得在多次赌博中,某些数字出现的概率高于其他数字呢?1947年,两位芝加哥大学的研究生——艾伯特·希布斯(1924—2003)和罗伊·沃尔福德(1924—2004)发现里诺有个赌轮似乎更经常出现数字9。他们借此以200美元的本金赢得了12 000美元。次年他们在拉斯维加斯的宫殿俱乐部(Palace Club)里发现了同样的情况,这次他们赢了30 000美元。随后他们休学了1年,在加勒比海航行度假[2]。回国后这两名学生重新回到科研行业并获得了成功。希布斯受聘于加州理工学院,是加州理工喷气推进实验室(Caltech’s Jet Propulsion Laboratory)的主任。沃尔福德成了加州大学洛杉矶分校的医学研究员,他经研究发现热量限制可以增加小鼠约一倍的生命长度。多年后希布斯写道[3]:“我想要征服太空,而我的室友,沃尔福德,则希望征服死亡。”

费曼在告诉我无法战胜轮盘赌的时候,他一定知道有些赌轮是偏心的。因为1年前希布斯就是在他的指导下从加州理工学院取得的博士学位。对大赌场来说,偏心的赌轮已经是过去式了[4],因为如今赌场对设备的保养更加重视。

这就是1960年9月我和克劳德·香农打算制作轮盘赌预测计算机的大背景。当时,据我们所知,所有人都认为从物理学的角度预测轮盘赌的结果是不可能的。

此时,我在麻省理工学院的两年期合约只剩下最后一年,所以我们俩必须在9个月内完成这项工作。我们每周基本上有20多个小时在香农的房子里钻研。那幢三层木屋建造于1858年,坐落在距剑桥几英里的米斯蒂克湖畔(Mystic Lakes)。它的地下室是小玩意儿的天堂,里面估计有价值超过10万美元的电子器械和机械。其中有上千个机械和电动零件——电机、晶体管、开关、滑轮、齿轮、冷凝器和变压器等。我非常乐意与这位从儿童时代就开始摆弄电子器械、物理和化学实验的终极“器材高手”一起工作。

我们以1 500美元的价格从里诺某公司购买了一个修复过的轮盘赌轮,又从麻省理工学院的实验室借来了闪光灯和专用计时钟(其秒针每秒公转1周,用来替代我早期在电影实验里使用的秒表)。计时钟的刻度精确到0.01秒,能够大大提升计时精度。台球室里有个巨大的石头桌子,可以平稳地安放赌轮,所以我们选择在那里动工。

赌轮设计经典、机械精良、外形优雅,为轮盘赌增色不少。整个赌轮由定子和转子组成。定子是较大的固定件,其顶部有圆形轨道,供庄家开赌时抛掷小白球。开球后,小白球先在圆形轨道里减速运行,随后滑落到倾斜的定子内侧,进入旋转的中间部分(即转子,其旋转方向与开球方向相反),最后落于标有数字的格子中。

小白球的运动复杂,包含几个不同的阶段,描述其运动非常困难。我们打算从最初的设想入手,将小白球的运动状态拆分为数个阶段逐一分析。

首先我们通过测量小白球在圆形轨道的公转周期来估算它在何时何处会离开圆形轨道。如果公转时间很短,说明小白球速度较快,能够持续在圆形轨道运动;如果公转时间较长,那么说明小白球速度减慢并且很快会掉入转子部分。

为了测量小白球的速度,我们在小白球每次经过特定位置时启动秒表,当小白球再次经过这个参考位置时终止计时,两次点击秒表的时间差就是小白球在圆形轨道的运动周期。

启动停止秒表的开关偶联着闪光灯,每次触发都有点迪斯科舞厅的感觉。我们把房间的灯光调暗,以便观察启动停止秒表时闪光灯照亮小白球的位置,从而判断它和参考位置的相对关系。这能让我们了解每次启动停止秒表的位置误差,矫正秒表计时,使小白球公转周期的测量更为科学。直观地掌握了计时误差后,我们在计时上更为精准。通过练习,计时误差从最初的0.03秒下降到了0.01秒。后来在赌场实战时,我们还能保持这样的精度,只不过为了隐藏设备,我们只能练习用大脚趾操作藏在鞋里的开关。

现在,我们能够相当准确地预测小白球在何时何处会充分减速并离开圆形轨道了。下一步便是判定小白球在定子的倾斜部分的运动情况(持续时间和运行距离)。绝大多数赌轮在此区域共有8个叶片或转向板。小白球一般会击中它们,其结果是运动情况随机化。根据小白球和小挡板碰撞的不同情况,其运动轨迹可能延长或缩短。不过大量实验发现该挡板导致的不确定在我们的预测方法中可以忽略不计,它们反而能成为小白球和转子位置的参考。

最后,小白球进入转动的转子部分,并在不同编号的格子间弹跳,这给我们的预测方法引入了另一个不确定因素。

总误差是各项误差的叠加,例如计时误差、格间弹跳、挡板碰撞以及赌轮可能的倾斜。假设所有的误差大致服从正态分布(高斯分布,也称钟形分布),那么只有在预测误差的标准差(不确定性的度量)不超过16个格子(0.42圈)时才能取得获胜优势。我们的结果非常理想,误差的标准差在10个格子左右,即0.26圈。这能够获得每笔赌注44%的利润。如果我们同时对预测数字两侧相邻的各2个数字下注(共下注5个数字),那我们会大大降低风险,并且仍然有43%的优势。

通过物理学原理来解析轮盘赌,让人联想起刺激的俄罗斯赌轮。在那个残酷的赌博里,物理学能帮助你生存。这项赌博的名字似乎是从1937年乔治·苏德兹的故事里来的:

“你听说过俄罗斯赌轮吗?”……1917年前后,在驻扎在罗马尼亚的俄国军队中,一些军官会突然拿出左轮手枪,在弹舱里留下一颗子弹,拨动转轮,关上弹仓,指向自己的脑袋,然后扣下扳机……

左轮手枪旋转的弹仓使人联想到轮盘赌的转子。弹仓有6格,其中只有1格装弹,那中弹的可能性似乎是1/6。不过如果使用的是一支保养良好、与地面垂直(弹仓与地面平行)的左轮手枪,那子弹的重力就会使填充的弹格更有可能在其旋转到底部的时候让弹仓自动停下来。如果此时再上膛,赌徒就改变了自己的中枪率(相较于男性,女性都相当聪明,压根就不会玩这个)[5]。如果弹仓本身就偏心,那重力的影响也取决于枪支的自身构造。我的小女儿告诉我现代法医也意识到了这点,她有超过20年的地方检察官助理经验。

香农学识渊博又常有奇思妙想,和他组队工作简直就是享受。在讨论预测机的保密问题时,他提到社会关系学家在研究谣言和秘密传播的过程中发现,如果随机选取两人(比如在美国),那他们经常可以通过不超过另外3人而产生联系,该现象被称为“3度分离”(three degrees of separation)。最简单的验证方法是询问被访者认识哪些著名人物,因为他认识的著名人物很可能和你认识的著名人物有共同的朋友。因此你和被访者的联系就是:(1)你和你认识的著名人物;(2)你认识的著名人物和他认识的著名人物;(3)他认识的著名人物和他。如果是这两位名人直接认识,那就称之为“2度分离”(twodegrees of separation)。

我那爱检验的老毛病又犯了,不过每次检测这个理论时,我都能得到确实的答案。有一次在从曼哈顿去普林斯顿的火车上,我发现邻座那位优雅、尊贵又慈祥的女士看起来似乎有些焦虑。她不会英语、法语和西班牙语,但能听懂我蹩脚的德语。于是我了解到她的问题是不知道该在哪里下车去费城。给她指路后我们简单聊了几句,我了解到她是匈牙利的经济官员,正在从布达佩斯去会议地点的途中。我决定再次检验“几度分离”理论。

“你在布达佩斯认识任何姓斯尼塔的人吗?”我问道。

“当然,斯尼塔是非常著名的家族,”她回应道,“比如电影人米克罗斯,他同时也是工程师和心理学家。”

“啊!”我惊叹道,“他们是我妻子的亲戚。”

我、薇薇安、布达佩斯的斯尼塔和邻座的经济学家就构成了2度分离。到目前为止,我和陌生人之间从没发生过超过3度分离的情况。

1990年,约翰·奎尔在以“6度分离”为题的舞台剧里,将这一概念引入流行文化。分离维度的概念类似于1969年的埃尔德什数(Erdös number),通过计算“共同作者情况”,来描述某位数学家与匈牙利高产数学家保罗·埃尔德什的关系。如果你和埃尔德什共同发表了文献,那你的埃尔德什计数就是1。如果你的埃尔德什计数不是1,但是和埃尔德什计数为1的人共同发表了文献,那你的埃尔德什计数就是2,以此类推……

简单的几步就能连接不同的陌生人从很大程度上解释了谣言传播的速度和广度。如果你有个很好的投资想法,那你会有意识地保密。1988年,《纽约时报·科学时报》(New York Times Science Times)报道,数学家通过借用1967年某位社会学家提出的“6度分离”理论,成功地解释了社会网络是如何“缩小我们的世界”的。然而克劳德·香农早在1960年就知道了这个理论。

香农喜欢制造精巧的小玩意儿。其中有一个能根据他的指示将硬币翻转一定的次数并将他选择的一面朝下。他还从工作室(他将其戏称为“玩具室”)里拉了一根缆线到厨房。当克劳德拉动缆线时,厨房终端的假手指会悄无声息地呼唤他的妻子贝蒂。

工作之余,克劳德会教我三球杂耍(他能够骑在独轮车上玩这个)。院子里有一根拴在两个木桩间的钢索,他经常在上面行走,而且也鼓励我学着用平衡杆走钢丝。克劳德能同时做三项运动(玩三球杂耍、骑独轮车和走钢丝)中的两项。他的目标是在钢丝上骑着独轮车玩三球杂耍。有一天我发现他弄来两块巨大的泡沫塑料,外形像一双雪地靴。克劳德说它们是能“在水面上行走”的鞋子。于是他就在家门口的湖面上穿着它们行走,邻居们都惊呆了。好奇之下,我也试着走上湖面,然而实在是太难保持平衡了。

我们相处得十分愉快,因为从最初开始科学就是玩乐,而修补和建造东西更是如此,这过程让我们的好奇心得到了充分的满足。

美式轮盘赌中,赌轮有38个小格,其中有36个依次被标以数字1到36,这36个小格中,又各有18个分别涂成红色和黑色。另有两个绿色小格,即0和00(零和双零),它们以对位分列在转子两侧,将其余36个小格等分为两部分。非0数字的赔率是35:1,这表示你不仅能够赢回赌注,还能再赚取其35倍的收益。如果赌轮上没有0和00,这个游戏将非常公平。因为平均来看,在每次下注都是1美元的情况下,玩家在每36次下注中有1次会赢,从而获利35美元;而余下的35次则会每次输1美元。因此总体来看没有输赢。但是增加了0和00之后,玩家每38局会赢1次,获利35美元,输37次(37美元),总体来看每38轮净输2美元。因此赌场对于单一号码下注的获胜优势是2/38,即5.26%。欧式的轮盘赌则稍微好一些,因为赌轮上只有一个0。

在赌注大小方面,香农建议我参考约翰·凯利1956年发表的文章[6]。我把它稍做修改后将其作为21点、轮盘赌、其他赌博、体育博彩和股市的下注原则[7]。对轮盘赌而言,凯利策略是在数个相邻的数字上下注,这样虽然会降低少量预期收益,却能极大地降低风险。

每次庄家推动赌轮都是新的开始。我们通过轮盘赌计算机测量转子的自转周期,并预测它的运动情况(如果庄家再次推动转子,就需要重新计算)。测量完成后,计算机会发出依次升高的8音阶:do、re、mi……这可以想象成钢琴的音阶:中音C、D、E……高音C,然后再重复。通常我们会在小白球还要转3到4圈的情况下计时,因为越接近后期测量越准确。而且即使剩余3圈也足够我们下注。计算机会在小白球首次通过赌轮上的参考点时开始计时,此时重复音阶会改变并且节奏加快。当小白球再次通过参考点时,重复音阶立即停止,最后听到的那个音阶就是下注的数字。如果误判剩余圈数则音阶不会停止,除非是为了迷惑庄家,不然我们不会下注。计算机几乎能在最后输入的同时做出预测,所经历的计算时间可以忽略不计!

克劳德和我始终在研究轮盘赌,即使是在我和曼宁、艾迪去内华达州测试21点策略的时候。在内华达州之行中,我也顺道检测了赌场里的轮盘赌是否和实验室模拟的一致。我发现许多赌盘都有些倾斜,好在我们早已发现并懂得如何利用这一点,因为它在一定程度上限制了小白球停下的轨道区域。赌轮的倾斜程度以半筹码高至一筹码高为主。所以我们果断地在赌轮的一个脚下垫了一个硬币(厚度正好是筹码的一半,即半筹码高的倾斜程度)来继续实验,果然这会提高预测的获胜优势。

几个月来我们不断测试各种方案,最后我们把预测计算机拆分为两部分,这正好需要两个人配合。其中一个人带着由12根晶体管组成的计算机,其尺寸类似于一包香烟。数据输入要通过大脚趾来掌控暗藏在鞋里的开关。计算机预测的结果则通过由常见而便宜的遥控飞机改装成的无线电发射模块传播。另一个人需要扮演赌徒的角色,携带着无线电接收器,通过收听到的音阶来下注。这两个人可以装作互不认识。

下注的人需要在单侧耳道中塞入微型喇叭收听音阶,小喇叭通过极细的电线连接到藏在衣服里的接收器。我们用透明树脂把电线贴在身上并涂成肤色。不过那些发丝般纤细的铜丝经常会断。我们花了一个多小时进行电话咨询,终于在马萨诸塞州伍斯特市的某五金店找到了符合我们要求的电线。

1961年4月到6月,我们狂热地研发轮盘赌计算机,因为下个月我就要举家离开麻省理工学院回到洛杉矶,然后在秋季去新墨西哥州立大学执教。可惜我们离开的时候它还是没完工,所以几周后我又乘坐红眼航班回到了波士顿。夏日的早晨天气晴朗,7点我就来到香农的家门口,随后在那里住了3个星期,克劳德和我一起拼命推进这个项目。功夫不负有心人,在经过大量优化和测试后,我们的可穿戴计算机终于在1961年的6月底成型。

回到洛杉矶,我告诉薇薇安轮盘赌计算机已经就绪,克劳德和我想测试一下。8月的某一天,我、薇薇安和香农夫妇在拉斯维加斯相聚。在旅馆安顿后,我们出发去寻找合适的赌轮。我们相信预测计算机能应对所有状况,所以在第二天就选择了一个喜欢的赌场。不过选完的时候天色已晚,于是我们一边吃晚饭一边盘算次日的计划。

第二天早上我们兴奋地醒来。克劳德带着计算机和无线电发射器,他将用大脚趾操作隐藏在鞋子里的开关。我带着接收器,钢制电线沿着脖子连接着右耳道里的耳机。当我准备出发去赌场的时候,克劳德歪着头,顽皮地坏笑着问道:“是什么让你这么做?”

克劳德其实是暗示,一旦我们在轮盘赌桌上采取行动,他会把计算机的奇怪声音(实际上这是音阶)传到我耳中。不过现在回想起来,在穿戴着自己研发的设备的那一刻,到底是什么使我这么做呢。

我那时正处于人生的转折点,可以在两个截然不同的方向上做出选择。选项之一是作为职业赌徒漫游世界,每年赢得数百万美元。我可以在21点和轮盘赌之间游弋,还可以花一些奖金作为伪装,投注于其他在赌场中具有获胜优势的赌博,例如掷骰子和百家乐。

另一个选择是继续学术生涯。要走的路取决于我的性格。还是那个问题,是什么让我如此?正如希腊哲学家赫拉克利特说过的:“性格决定命运。”现在切换回拉斯维加斯,看着记忆中的我们走向轮盘赌桌。

我们四人来到赌场。薇薇安和贝蒂一边散步一边闲聊,我和克劳德装作互不认识。除我之外,他们都没怎么在赌场玩过,紧张是难免的,还好不是太明显。克劳德站在赌轮边上,对小白球和转子进行计时。作为伪装,他会逐一记下每轮获胜的数字,看上去就像个注定会失败的赌徒。而我坐在赌桌的另一头,离赌轮和克劳德都有些距离。

克劳德全神贯注地等待庄家推动转子。他选择转子上绿色的0和定子上的小挡板作为参考点,当它们首次相遇时,他的大脚趾就会按动鞋子里的无声水银开关(就像当初在实验室里点击秒表开关)。当绿色的0再次通过参考点时,大脚趾就再次按动开关。其间用时就是旋转周期。而他第二次点击后,8个音阶——哆、来、咪……就会在我的耳朵里响起,转子每旋转一次就重复一次。现在转子的速度和它与定子的相对位置关系被输入了计算机。我们也考量了转子悬浮于摩擦系数非常低的宝石轴承上逐渐减速的情况,而且庄家有时候会在转子减速的时候再推一把,所以克劳德每隔几分钟就需要重新计算其运动情况。

我已经随时准备下注。庄家开球了,在小白球绕着定子的圆形轨道运动的情况下,克劳德关注着它每次通过参考点的时间。当他认为只剩三四圈时,就会用另一个大脚趾按动开关,于是音阶节奏相应加快。而在小白球完成了下一次公转后,克劳德会再次按动开关将音阶终止,最后的音阶告诉我在哪里下注。开始我们只是测试,我也只下注了1毛钱。玩了几圈后,计算机展示了它的强大,让我赚了好几毛钱。我每次都在5个相邻的数字上下注。这策略在欧洲很常见,法国人称相邻的数字为“邻居”。

我们把赌轮上的数字分成8组(每组5个数字,0和00各出现2次),因此我们的分组包括了40个数字(赌轮上只有38个)。我们把这些含5个数字的数字组戏称为“八分仪”(octants)。从概率学上来说,玩家对所有这5个数字下注,平均大概能在38次赌局里获胜5次(略超过八分之一),而在其他情况下会输,总体来看是每38美元会损失2美元,即5.3%的劣势。然而用我们的计算机设备能够让在那5个数字上下注的获胜概率增加5倍,从而取得44%的获胜优势。

不过我们也遇到了问题。有一场我正玩得顺手,突然发现边上的女士惊恐地看着我。虽然不知道为何,但是我明白应该立即离开。于是我迅速冲到洗手间,结果在镜子里看到耳机从耳朵里滑落,就像个未知昆虫似的。更为讨厌的是,即使经常把成堆的小筹码兑换成大面额筹码,我们还是没什么机会下大注。这就要怪耳机线了,虽然换成了钢的,但还是太细太容易断。每次遇到断线,我们只能中断赌局,返回房间修理。

不过,在设备运行正常的时候一切都很完美。我们知道最终总能解决耳机线的问题,大不了用粗一些的钢丝,再留盖住耳朵和脖子的长发,让耳机线藏匿其中。我们也努力说服不乐意这么做的妻子们在她们时髦的长发下“戴上耳机”。

在我下注的时候,没人发现我和克劳德的异常,也没人意识到我们四人的关系。即便如此,我也明白如果赌场发现了我们的小秘密,他们很容易就能阻止我们:只要在开球前对我们说“不能再下注了”(而不是保持他们的惯常做法——在小白球快离开定子时终止下注)就可以。为防止他们发现我们的秘密,我们需要找些东西转移他们对我们赢钱的注意力。根据之前21点的经验,这需要花费很多精力。我们四人也都不想多动脑子学习掩饰、化装和误导。之前21点的报纸宣传让我很长时间都会直接被赌场认出来。所以我们四人也不愿意再遇到类似情况。因此,虽然有些不舍,我们还是搁置了这个项目。我到现在都觉得这个决定正确而英明。

麻省理工学院的媒体实验室把我们的设备列为可穿戴设备的始祖,也就是那些具有能让人将其穿戴在身上的功能的计算机设备[8]。1961年年末,我制造了第二个可穿戴计算机——能预测财富赌轮的设备。作为轮盘类赌博的预测计算机,这个设备仍然采用以脚趾开关输入信息、用扬声器输出结果的方式,只不过它被改进为用单晶体管构造,单人即可使用[9]。它大概有火柴盒那么大,能在赌场里用得很顺手。不过这项赌博很少能让我大赚,好几次,庄家都在我下重注的时候再次推动赌轮。

在1966年,我公开发表了轮盘赌的分析策略[10],因为我很清楚自己再也不会使用它了。后续的文献里我也逐一揭示了各处细节[11]。某位加州大学圣克鲁兹分校的数学家打电话给我,向我详细咨询了整套原理。他们学校的一群物理学家后来组成了名叫“幸福馅饼”的小组(Eudaemonic Pie),使用了10年后的先进技术来制作他们的轮盘赌计算机,结果和我们一样获得了44%的优势,并且也遇到了类似的硬件问题[12]。后来,据说使用轮盘赌计算机的团体赢了很多钱。

香农和我还讨论了设计可穿戴21点计算机的可能性。利用我当时分析21点的程序,计算机不仅可以计牌,还能完美地决策,胜率比最厉害的玩家还高1倍。这是一个早期的,甚至可能是第一个计算机战胜人类的赌博案例,多年后的计算机GO和Jeopardy,逐渐能够完美地和最佳棋手在国际象棋上博弈并获胜。在我和香农之后,也有其他人制作并贩售可穿戴的21点计算机。当时,内华达州的法律并没有禁止这么做,所以随着21点和轮盘赌的可穿戴计算机越来越多,赌场的利润大幅下降,因此内华达州的设备法律在特殊情况下被迅速通过,并在1985年5月30日颁布[13]。它禁止使用或者拥有任何能够预测结果、分析出现概率、分析赌博和下注策略或计牌的设备,对应的刑罚是罚款和监禁。这部指代宽泛的法律甚至禁止使用印着《击败庄家》任何内容的手掌大小的策略卡片。在2009年,某位企业家在iOS平台编写了一个能够计牌并向玩家推荐21点策略的iPhone应用程序。不过赌场会提醒玩家,在赌桌上这样做涉嫌犯罪。

克劳德和我每隔几年就通信一次,最初的内容都是关于轮盘赌的,后来我们越来越清楚,我们已经不想在这上面做进一步的讨论了。我记得最后一次通信是在1965年年末或1966年年初,我在信中回顾了当时在他黑板上看到211(2的11次方,即2048,代表1美元经过11次翻倍后达到的数额,也是他的投资目标)后,我们之间关于股市的讨论。我告诉他我发现了一个投资小部分股票的非常规策略,估计每年能赚30%。如果有足够的时间,终将超越211的目标。他从未对此发表评论。虽然有些自负,但这个策略的实盘回报率约为20%。

我们最后一次见面是在1968年旧金山的一次数学会议上。他留给我最后的话语是:“我们只能在儿时做朋友了。”

克劳德于2001年逝世,贝蒂把他的大量文献和设备都捐献给了麻省理工学院博物馆,其中就包括轮盘赌计算机。它随后被出借给德国帕德博恩的海因茨利多富电脑博物馆(Nixdorf Computer Museum),于2008年春天展出。超过35 000人次在前8周参观了这个设备。

当克劳德在1961年8月的拉斯维加斯走向轮盘赌时,他用的是只有我们四个人见过的东西。这是世界上第一台可穿戴计算机。对我来说,可穿戴计算机就如其名:能完成其任务的可穿戴计算机。虽然它对后续可穿戴设备的发展影响有限,但如今可穿戴计算机已四处可见,比如我的苹果手表。

在21点和轮盘赌之后,我在想,有其他可以被战胜的赌博吗?

[1] 参见:卡尔·皮尔森,《演化中的死亡概率和其他研究》(The Chances of Death and Other Studies in Evolution),伦敦,纽约,阿诺德出版社,1897年。

[2] 参见:《洛杉矶时报》,2003年2月27日,B12版,《艾伯特·希布斯的讣告》;也可参见威尔逊1965年、1970年的文章。

[3] 希布斯后来所写可参见加州理工学院希布斯的讣告所引用的话(http://pr.caltech.edu/periodicals)。

[4] 几十年后,职业赌徒比利·沃尔特斯研究并利用了有效赌轮,如同拉塞尔·T. 巴恩哈特在《战胜轮盘赌》[Beating the Wheel,卡罗出版社(Carol Publishing),纽约,1992年]里描述的那样。理查德·R. 麦肯奇(Richard W. Munchkin)的著作《赌博奇才》[Gambling Wizards,亨廷顿出版社(Huntington Press),拉斯维加斯,内华达州,2002年,第16—18页]中记录了对沃尔特斯的采访。他能在短短几分钟内,仅凭一张塑料扑克牌就判断出分割赌轮数字的小格是高是低、是松是紧,会使得哪些数字受到影响。有时为了更好地评估,他也会检查赌轮是否水平,转子是否偏心。

[5] 感谢理查德·科恩提供的帮助。

[6] 参见:凯利·J. L(Kelly, J. L),《信息速率的新解释》(A New Interpretation of Information Rate),《贝尔系统技术杂志》(Bell System Technical Journal),第35卷,1956年,第917—926页。

[7] 参见:爱德华·索普,《常见赌博的最佳策略》(Optimal Gambling Systems for Favorable Games),《国际统计学会综述》(Review of the International Statistical Institute),第37卷,1969年,第273—279页;爱德华·索普,《21点、体育博彩和股票市场中的凯利条件》(The Kelly Criterion in Blackjack, Sports Betting, and the Stock Market),《资产负债管理手册》 (Handbook of Asset and Liability Management),第1卷,S. A. 赞尼奥斯以及W. T. 津巴编辑,爱思唯尔出版社(Elsevier),纽约,2006年。

[8] 被称为可穿戴计算机,参见:《可穿戴计算机简史》(A Brief History of Wearable Computing)中的时间轴——麻省理工学院媒体实验室(www.media.mit.edu/wearables/ lizzy/ timeline.html)。

[9] 参见:保罗·奥尼尔,《打破银行的教授》,《生活》杂志,1964年3月27日,第80—91页。

[10] 参见:爱德华·索普,《击败庄家》,第二版,古典出版社(Vintage),纽约,1966年。

[11] 参见:爱德华·索普,《轮盘赌系统策略1》 (Systems for Roulette I),《博弈时代》,1979年1、2月;爱德华·索普,《轮盘赌的物理学预测1、2、3、4》(Physical Prediction of Roulette I, II, III, IV),《博弈时代》,1979年5、6、7、8月;爱德华·索普,《赌博中的数学》(The Mathematics of Gambling),莱尔斯图尔特出版社(Lyle Stuart),斯考克斯,新泽西州,1984年。

[12] 参见:托马斯·A. 巴斯(Bass, Thomas A.),《幸福馅饼小组》(The Eudaemonic Pie),霍顿米夫林出版社(Houghton Mifflin),纽约,1985年。

[13] 某不知情人士写信给维基百科,声称我们当年在轮盘赌中使用计算机是欺诈行为。这不是事实。我们和后续许多使用轮盘赌和21点计算机的人不能被当时的内华达州防欺诈法上诉。这就是当年内华达州立法机构必须要通过立法来禁止“赌博设备”的原因。