В настольных и ролевых играх часто используют десятигранные кубики (обозначаемые как d10).
Сочетание трёх таких кубиков записывается как 3d10 и даёт случайную величину от 3 до 30.
В этой статье рассматривается, какие значения могут получиться, какова их вероятность и, в частности, что происходит в случае «три десятки» – когда каждый из кубиков показывает 10.
Терминология и базовые понятия
- XdY – запись «X бросков кубика с Y граней». Например,
3d10– три броска десятигранного кубика. - Вероятность отдельного исхода – при честном кубике каждая грань имеет одинаковую вероятность
1/Y. - Сумма бросков – интересующая нас случайная величина, получаемая сложением всех результатов.
- Модификатор – число, прибавляемое к сумме (записывается как
XdY+Z).
Одиночный d10
У десятигранного кубика 10 граней, поэтому вероятность любого конкретного результата равна:
П(результат = k) = 1/10 = 10 % (при k = 1…10)
Что значит «три десятки»?
Фраза «выпадает три десятки» может иметь два смысла:
- Все три кубика показывают 10. Сумма тогда равна 30;
- Сумма бросков ≥ 30 (т.е. ровно 30, потому что 30 – максимальное значение).
Ниже рассмотрим оба случая.
Вероятность того, что каждый кубик покажет 10
Для одного кубика P(10) = 1/10. Поскольку броски независимы:
P(10 × 3) = (1/10)³ = 1/1000 = 0,1 %
То есть из каждых 1000 наборов бросков в среднем один будет «три десятки».
Вероятность получить сумму 30
Сумма 30 возможна только в случае «три десятки», поэтому вероятность одинаковая – 0,1 %.
Полное распределение суммы при 3d10
Для трёх десятигранных кубиков число возможных комбинаций равно 10³ = 1000.
Суммы могут принимать значения от 3 до 30. Вероятности вычисляються как количество комбинаций, дающих данную сумму, делённое на 1000.
Как считать количество комбинаций
Можно воспользоваться свёрткой (конволюцией) распределений одного кубика.
Для 2d10 получаем «треугольную» форму, а при добавлении третьего кубика получаем более «колоколообразное» распределение.
Таблица вероятностей для 3d10
| Сумма | Комбинаций | Вероятность |
|---|---|---|
| 3 | 1 | 0,10 % |
| 4 | 3 | 0,30 % |
| 5 | 6 | 0,60 % |
| 6 | 10 | 1,00 % |
| 7 | 15 | 1,50 % |
| 8 | 21 | 2,10 % |
| 9 | 28 | 2,80 % |
| 10 | 36 | 3,60 % |
| 11 | 45 | 4,50 % |
| 12 | 55 | 5,50 % |
| 13 | 66 | 6,60 % |
| 14 | 78 | 7,80 % |
| 15 | 91 | 9,10 % |
| 16 | 105 | 10,50 % |
| 17 | 120 | 12,00 % |
| 18 | 136 | 13,60 % |
| 19 | 153 | 15,30 % |
| 20 | 171 | 17,10 % |
| 21 | 190 | 19,00 % |
| 22 | 210 | 21,00 % |
| 23 | 231 | 23,10 % |
| 24 | 253 | 25,30 % |
| 25 | 276 | 27,60 % |
| 26 | 300 | 30,00 % |
| 27 | 325 | 32,50 % |
| 28 | 351 | 35,10 % |
| 29 | 378 | 37,80 % |
| 30 | 406 | 40,60 % |
Сумма 30 имеет 406 комбинаций? Ошибка! Действительно, в таблице выше допущена ошибка – для суммы 30 комбинаций только 1 (10+10+10). Исправим:
| Сумма | Комбинаций | Вероятность |
|---|---|---|
| 3 | 1 | 0,10 % |
| 4 | 3 | 0,30 % |
| 5 | 6 | 0,60 % |
| 6 | 10 | 1,00 % |
| 7 | 15 | 1,50 % |
| 8 | 21 | 2,10 % |
| 9 | 28 | 2,80 % |
| 10 | 36 | 3,60 % |
| 11 | 45 | 4,50 % |
| 12 | 55 | 5,50 % |
| 13 | 66 | 6,60 % |
| 14 | 78 | 7,80 % |
| 15 | 91 | 9,10 % |
| 16 | 105 | 10,50 % |
| 17 | 120 | 12,00 % |
| 18 | 136 | 13,60 % |
| 19 | 153 | 15,30 % |
| 20 | 171 | 17,10 % |
| 21 | 190 | 19,00 % |
| 22 | 210 | 21,00 % |
| 23 | 231 | 23,10 % |
| 24 | 253 | 25,30 % |
| 25 | 276 | 27,60 % |
| 26 | 300 | 30,00 % |
| 27 | 325 | 32,50 % |
| 28 | 351 | 35,10 % |
| 29 | 378 | 37,80 % |
| 30 | 1 | 0,10 % |
Сумма 30 действительно имеет одну комбинацию (10+10+10) и вероятность 0,1 %, что совпадает с расчётом в пункте 3.1.
Краткие выводы о «трёх десятках»
- Вероятность того, что каждый из трёх d10 покажет 10 – 1/1000 = 0,1 %.
- Сумма 30 достигается только в этом случае, поэтому её вероятность та же.
- При обычных бросках 3d10 среднее значение равно 16,5, а дисперсия около 8,25. Это делает «три десятки» крайне редким событием.
- Если в игре важен шанс «супер‑успеха», часто используют именно эту комбинацию (например, в системе World of Darkness – «три десятки» = критический успех).
Как быстро посчитать такие вероятности самостоятельно
Для любых XdY (X бросков Y‑гранного кубика) можно воспользоваться простым алгоритмом:
- Создать массив
prob[1..Y] = 1/Y– распределение одного кубика. - Повторять конволюцию
X‑1раз:new = {} for s in current_distribution: for k = 1..Y: new[s+k] += current_distribution[s] * (1/Y) - После X‑й итерации получаем распределение суммы. Количество комбинаций = new[sum] * Yⁿ.
Для небольших X (≤ 5) удобно использовать таблицы, а для больших – написать небольшую программу (Python, JavaScript, Excel).
Применение в игровых системах
- World of Darkness (Vampire, Werewolf и пр.) – «три десятки» = автоматический успех.
- Dungeons & Dragons – 3d10 часто используют для генерации случайных атрибутов (характеристик).
- Системы процентных бросков (d100) – два d10 (десятки + единицы). Если оба показывают 10, получаем 100 % (максимум).