Existe-t-il une méthode standard pour numéroter les faces d'un dé à 20 faces ?
Il n'existe pas de norme industrielle pour représenter les nombres 1...20 sur les faces d'un dé icosaédrique d20. Les fabricants ont utilisé plusieurs configurations. Leurs choix apparaissent dans les collections de dés ici y ici .
S'il n'y a pas de norme, existe-t-il un ensemble de moyens standard ?
Le terme "dé standard" est souvent utilisé comme terme générique pour désigner un dé qui applique la convention des faces opposées : les valeurs sur les faces opposées ont une somme supérieure au nombre de faces. Dans le cas du d20, la somme est de 21. Étant donné que de nombreux fabricants de dés utilisent cette convention, on peut considérer qu'il s'agit de la norme de facto ; cependant, cette convention ne dit rien sur la façon dont les paires de faces sont réparties sur le dé. En fait, le terme "dé standard" fait référence à un membre de l'ensemble des dés qui mettent en œuvre la convention des faces opposées. Rainbolt fait référence à un tel membre avec un filet du Dice Collector ; Bosch, Fathauer, et Segerman proposer un autre filet du même ensemble. Dans ces deux cas et dans d'autres, des chiffres différents entourent la face "20" :
Chessex
GameStop
Bosch et al.
GameScience
Spindown
2 14
20
8
16 6
20
10
2 10
20
3
16 19
20
13
Bosch et al. ont proposé une expérience de pensée pour expliquer comment la convention des faces opposées préserve les moyennes pour les dés de forme imparfaite. En un mot, ils ont expliqué comment la convention atténue l'aplatissement.
Un certain raisonnement consisterait à (sic) faire un pas de plus dans l'effort pour le rendre équitable ; cependant, je n'ai pas de règle en tête qui permette d'atteindre ce but.
Bosch et al. ont proposé une telle règle. Ils ont fait valoir qu'il existe des mesures supplémentaires que les fabricants pourraient prendre pour fabriquer des d20 encore plus équilibrés numériquement. Ils ont proposé des expériences de pensée supplémentaires pour soutenir des sommes de sommets numériquement équilibrées et des sommes de faces numériquement équilibrées afin d'atténuer la présence d'une bulle d'air. Ils ont énoncé un problème d'optimisation mathématique et codé un programme en nombre entier (IP) pour le résoudre. Ils ont trouvé une solution optimale avec des sommets et des faces numériquement équilibrés.
La Combinatoire
Pour voir l'ampleur de ce problème d'optimisation, commencez à compter les configurations. Il existe 20!=2432902008176640000 façons de représenter les nombres 1...20 sur les faces du dé régulier icosaédrique d20, mais beaucoup de ces configurations sont équivalentes du point de vue de la rotation. Le site taille du groupe de symétrie rotationnelle |G|=60. Donc, il y a
20!/|G| = 2432902008176640000/60
= 40548366802944000
des configurations distinctes en termes de rotation du dé d20. Ce nombre inclut les images miroir. Dans un monde parfait, les fabricants de dés pourraient choisir n'importe laquelle des nombreuses configurations de rotation distinctes ; cependant, le monde n'est pas parfait. La convention des faces opposées permet d'atténuer une partie de cette imperfection. Combien de configurations mettent en œuvre la convention des faces opposées ?
- Il y a 20 façons de placer le "1" sur une face arbitraire ; ce placement détermine le placement du "20" sur la face opposée.
- Il y a 18 façons de placer le "2" sur l'une des faces restantes ; ce placement détermine le placement du "19" sur la face opposée.
- ...
- Enfin, il y a deux façons de placer le "10" sur l'une des faces restantes. placement détermine le placement de "11" sur la face opposée.
Donc, il y a
20!!/|G| = (20*18*16*14*12*10*8*6*4*2)/60
= 3715891200/60
= 61931520
des configurations distinctes en termes de rotation mettant en œuvre la convention des faces opposées . Ce décompte inclut les images miroir. Parmi celles-ci, on trouve (un nombre inconnu de ?) des configurations avec des sommets et des faces équilibrés. Grâce à une recherche informatique, Bosch et al. ont trouvé l'une d'entre elles. Cette configuration apparaît sur le marché de masse comme le D20 à numéros magiques et sur un d20 imprimé en 3D comme le ICOSAÈDRE ÉQUILIBRÉ ÉNUMÉRÉ .
Je termine par une simple question. Parmi les 61 931 520 "d20 standard", combien implémentent des sommets et des faces équilibrés ? La configuration trouvée par Bosch et al. est-elle la seule ?