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Craps

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Markow-Ketten

Übergänge vom Zustand 2
"4 oder 10"

Befindet sich der Spieler nach dem ersten Wurf im Zustand \(\mathrm{Z_2}\) ("4 oder 10"), so gibt es drei Möglichkeiten in einen anderen Zustand zu wechseln:

  • Er würfelt die Augenzahl aus dem ersten Wurf erneut und gewinnt,
  • oder er würfelt eine "7" und verliert damit
  • oder er verweilt ansonsten in diesem Zustand.
Ein Übergang aus dem Zustand \(\mathrm{Z_2}\) in den Zustand \(\mathrm{Z_3}\) oder \(\mathrm{Z_4}\) ist also nicht möglich. Deshalb gilt:
\(\mathrm{p_{32}} = \mathrm{p_{42}} = 0\)

Zustand vorher
Zustand      
nachher      
  1 2 3 4 5
1 1 p12 p13 p14 0
2 0 p22 p23 p24 0
3 0 0 p33 p34 0
4 0 0 p43 p44 0
5 0 p52 p53 p54 1

Um zu gewinnen, muss der Spieler (abhängig von seinem ersten Wurf) entweder die Augensumme "4" oder die Augensumme "10" werfen, um in den Zustand 1 ("gewonnen") überzugehen.

Die Wahrscheinlichkeit für einen solchen Wurf ist \(\mathrm{p_{12}}= 3/36 = 1/12\).
Bei einer "7" verliert er. Das passiert mit der Wahrscheinlichkeit \(\mathrm{p_{52}} = 6/36 = 1/6\).

Zustand vorher
Zustand      
nachher      
  1 2 3 4 5
1 1 1/12 p13 p14 0
2 0 p22 p23 p24 0
3 0 0 p33 p34 0
4 0 0 p43 p44 0
5 0 1/6 p53 p54 1

Es fehlt also noch die Wahrscheinlichkeit \(\mathrm{p_{22}}\) für das Verweilen im Zustand \(\mathrm{Z_2}\).

Die Wahrscheinlichkeit, dass der Spieler durch Würfeln einen beliebigen anderen Zustand erreicht oder im gleichen Zustand bleibt, ist gleich 1, denn eine dritte Möglichkeit gibt es nun einmal nicht. Daher kann man die folgende Regel aufstellen:

Spaltenregel

Die Summe der Übergangswahrscheinlichkeiten in einer Spalte der Übergangsmatrix muss gleich 1 sein:

      \(\displaystyle \sum\limits_{i=1}^{5} \mathrm{p}_{ij} = 1 \quad \text{für } j=1, ..., 5\)

Für den Zustand 2 gilt also:

      \(1/12 + \mathrm{p_{22}} + 0 + 0 +1/6 = 1\)

und damit

      \(\mathrm{p_{22}} = 1 - 1/6 - 1/12 = 3/4\)

Die zweite Spalte ist geschafft!

Zustand vorher
Zustand      
nachher      
  1 2 3 4 5
1 1 1/12 p13 p14 0
2 0 3/4 p23 p24 0
3 0 0 p33 p34 0
4 0 0 p43 p44 0
5 0 1/6 p53 p54 1