用圓周率「π」玩能不能破關寶可夢? 美國數學家發表論文研究點出「邏輯可以但時間無可計量」

玩遊戲的時候,雖說有一定的攻略方式,但要如何進行可說是有千奇百種做法讓你嘗試。

幾年前有玩家在Twitch平台開播叫做「π 在玩寶可夢」的玩法,以圓周率數字搭配按鈕數字來玩,沒想到近期美國數學家 C.艾文斯・赫吉斯(C. Evans Hedges)發表了一篇論文,標題叫做《x Plays Pokémon, for Almost-Every x》,就是在用數學的角度,來探討「π 到底能不能破關寶可夢」這件事,引起不少關注。

且起因於2021 年 10 月,Twitch上曾出現一個超奇妙的頻道「π 在玩寶可夢」。做法是把 π 的每一位數(0~9)對應到Game Boy Advance的按鍵,然後用「每秒一位數」的速度,自動操作《寶可夢藍寶石》。

結果主角甚至連新手區都還沒走出去,但居然已經把起始拿到的蜥蜴王練到76級,整個就很荒謬又很有味道。

▼ 這個遊玩至今仍在更新進度,各位可以到頻道觀看存檔。

那問題來了——π 到底有沒有可能真的破關寶可夢?

根據研究指出,關鍵在於一個叫做「Disjunctive Number(可分離數)」的概念。這種數字的特性是:任何有限長度的數字排列,都一定會在它的小數展開中出現。不管是特定數字,甚至是你的手機號碼,隨便你指定哪一串,通通都會在某個地方出現。從勒貝格測度的角度來看,幾乎所有的實數都是 Disjunctive Number。

接著來看寶可夢這類電玩,因為記憶體容量是有限的,所以在數學上來說,遊戲能出現的「狀態」數量也是有限的——畫面、道具、能力值,全都算進去也是有限個。而按按鈕造成的狀態變化,本質上是確定性的。

如果先假設遊戲裡沒有卡死、BUG 之類無解的狀況,那就可以套用自動機理論裡的「同步字(Synchronizing Word)」定理。這個定理簡單說就是:不管你從哪個狀態開始,只要輸入某一串特定指令,最後一定會到達同一個狀態。也就是說,理論上一定存在一段「有限長度的按鍵輸入」,不管現在遊戲進度如何,最後都能被導向破關狀態

而因為「Disjunctive Number(可分離數)」會包含所有有限長度的數字排列,這段「能破關的按鍵輸入」也一定會出現在其中。換句話說,任何一個 Disjunctive Number x,都一定能破關這種不會卡死的確定性遊戲

不過問題來了——π 是不是可分離數,至今還沒被證明。所以「π 能不能破關寶可夢」這個最一開始的問題,其實還是沒辦法給出正確答案。

而且就算理論上「有可能」,現實上也幾乎不可能看到。寶可夢的存檔狀態有限、按鍵只有 8 個,計算下來,要「保證一定能破關」所需的按鍵輸入次數,上限大約是 2 的 1014 次方。這個數字大到什麼程度?無法得知。

所以結論是就算某個 Disjunctive Number 總有一天能破關寶可夢,但到底要花多少時間,完全無法推論。

當然當初開台的頻道,進度其實也很有限,到現在還離不開起始城鎮,不過居然能引起數學相關的研究,也只能說這種破關方式真的是有話題了XD。

新聞來源: itmedia