Una máquina barajadora es una máquina para barajar aleatoriamente barajas de cartas .
Debido a que las técnicas de barajado estándar se consideran débiles y para evitar "trabajos internos" en los que los empleados colaboran con los jugadores realizando barajadas inadecuadas, muchos casinos emplean máquinas barajadoras automáticas para barajar las cartas antes de repartirlas. Estas máquinas también se utilizan para reducir las lesiones por estrés por movimientos repetitivos en el crupier.
Las máquinas barajadoras deben diseñarse con mucho cuidado, ya que de lo contrario pueden generar barajadas sesgadas: las máquinas barajadoras más recientes están controladas por ordenador. La aleatoriedad o no de las cartas producidas por las máquinas barajadoras automáticas es un tema de considerable interés tanto para los jugadores como para los casinos.
Las máquinas barajadoras se dividen en dos tipos principales: las máquinas barajadoras continuas (CSM), que barajan uno o más paquetes de forma continua, y las barajadoras por lotes o automáticas (ASM), que barajan un paquete entero en una sola operación. Las barajadoras por lotes son más caras, pero pueden evitar los problemas asociados con algunas barajadoras continuas, en las que la operación de barajado solo cambia lentamente el estado del mazo, y se pueden tomar cartas nuevas antes de que el barajado haya aleatorizado lo suficiente el paquete, lo que permite a algunos jugadores " barajar " las cartas a través del proceso de barajado.
Un estudio de Persi Diaconis y Susan Holmes , ampliamente difundido pero no publicado, realizado en 2000 dio como resultado el rediseño de muchas máquinas barajadoras. SIAM News publicó posteriormente un análisis bastante detallado de sus resultados. [ cita requerida ]
Las patentes relacionadas con los dispositivos para barajar cartas comenzaron a aparecer en los Estados Unidos a fines del siglo XIX. No está claro si estos dispositivos se convirtieron en productos comerciales o se desecharon. Estas máquinas solían ser complejas y contar con muchas piezas mecánicas para lograr la recuperación, barajado y distribución de cartas con pseudoaleatoriedad.
En 1878, Henry Ash propuso un aparato para barajar cartas. [1] Su dispositivo era una caja con la parte superior abierta donde el operador colocaba la baraja. Luego, el operador sacudía ligeramente la caja para hacer que las cartas cayeran a través de un peine en la parte inferior de la caja. Aproximadamente la mitad de las cartas caían en el compartimento inferior mientras que el resto todavía estaban en el compartimento superior. El operador tomaba estas cartas superiores, las empaquetaba juntas y hacía lo mismo con las cartas inferiores. Los dos mazos se colocaban uno sobre el otro para formar una nueva baraja y la operación podía repetirse para barajar mejor.
En 1887, Silvanus Tingley y Charles Stetson patentaron su "aparato para barajar cartas". [2] El aparato estaba compuesto por dos cajas de cartón en las que se sujetaban las barajas mediante resortes. El aparato simulaba un barajado por baraja, extrayendo las cartas a través de una ranura situada en el fondo de cada caja y colocándolas en una pila en el medio. El operador giraba una manivela que estaba conectada a unos engranajes y, finalmente, a unos discos recubiertos de goma que estaban en contacto con las cartas. Este mecanismo de alimentación garantizaba que la pila final estuviera compuesta de cartas que salieran "al azar" de la cámara izquierda o derecha. La principal diferencia con las máquinas posteriores es que sólo se expulsaba una carta de cada caja por cada vuelta.
En 1892, William H. Ranney presentó una patente para un "mecanismo de barajado y reparto de cartas". [3] El aparato era básicamente una caja inclinada que se fijaba al borde de la mesa de juego. Las cartas se insertaban desde la parte superior de la caja y quedaban atrapadas dentro de un receptáculo sujeto por una palanca. El operador giraba una manivela que bajaba lentamente la pared inferior del receptáculo inclinado. En este punto, el dispositivo dependía de la fuerza de fricción entre las cartas para lograr algún tipo de aleatoriedad. Una carta comenzaba a deslizarse como resultado de la inclinación y atraía algunas cartas con ella. La cantidad de cartas que se soltaban en cada giro variaba típicamente entre una y cinco cartas. Las cartas caían en otro receptáculo y el operador giraba todo el dispositivo para distribuir las cartas a otro jugador. Esta rotación activaba un rodillo que distribuía la carta inferior fuera de la caja. Un año después, William Ranney propuso otra versión de su dispositivo en la que la baraja original se dividía por la mitad y las cartas caían de una o ambas mitades a la vez. [4]
En 1897, dos hermanos, los Crooks, propusieron una máquina más compleja que era similar a una máquina tragamonedas que mostraba cinco cartas. [5] Este dispositivo no distribuía cartas a los jugadores, sino que simplemente mostraba una secuencia aleatoria de cartas. Sin embargo, utilizaba un mecanismo de barajado que dependía de un marco triangular giratorio donde cada lado contenía el mismo dispositivo. Solo un lado mecánico podía operar y mostrar las cartas a la vez y el operador giraba todo el tambor para realizar otro barajado. Una caja de barajado se dividía en cinco compartimentos utilizando lo que llamaban "dedos divisores". Luego, un complejo mecanismo de clavijas mezclaba las cartas entre los compartimentos y se mostraba el nuevo resultado.
En 1899, John Bowen propuso una "máquina barajadora de cartas" compacta en la que el mazo sin barajar se encerraba entre dos placas horizontales. [6] El principio de este aparato era similar al de la máquina de Tingley y Stetson. La placa superior podía moverse y se llamaba seguidor, la placa inferior era fija. El operador presionaba la baraja utilizando una manija vertical que estaba conectada al seguidor y giraba una manivela que activaba dos rodillos que estaban por encima y por debajo de la baraja. Delante de la baraja, una barra bloqueaba la mayoría de las cartas, excepto las que estaban en la parte superior de la baraja, así como las que estaban en la parte inferior. Los rodillos presionaban contra las cartas y, con su respectiva rotación, las arrojaban a un receptáculo. En cada paso, las cartas podían venir de la parte superior o inferior de la baraja y el número de cartas que se expulsaban no era constante. La fricción variable entre los rodillos y las propias cartas aseguraba cierta aleatoriedad, como en la máquina de Ranney.
Fred C Rollings inventó en 1899 un dispositivo con una mesa giratoria donde las cartas se esparcían alrededor del centro usando un retén con presión variable. [7] En 1901, Benjamin Bellows presentó una patente para su dispositivo que usaba "la gravedad solamente para todos los movimientos de las cartas" dividiéndolas y guiándolas a través de compartimentos móviles. [8] Durante los años siguientes se propusieron varios mecanismos con diferentes combinaciones de rodillos, cajas de sujeción de cartas, peines y sistemas de pasadores. La mayoría de estas máquinas se manejaban manualmente girando una manivela que activaba los engranajes y rodillos internos. La aleatoriedad se podía mejorar aumentando el número de vueltas de barajado realizadas por los operadores o aumentando el número de cajas, peines o cámaras de partición en las máquinas. Algunos dispositivos eran simples cajas con peines que simulaban un barajado manual como el barajado con riffle. En 1925, Charles y William Gunzelmann presentaron una patente para un aparato simple en forma de rombo donde las cartas se insertaban en una cámara superior. [9] Al agitar el aparato, las cartas caían en un compartimento inferior; la mezcla se aseguraba mediante dos pequeñas alas situadas en el centro de la caja que distribuían las cartas. El operador daba entonces la vuelta a la caja y repetía la operación. Una ventana de cristal permitía ver que todas las cartas habían caído en el compartimento.
Después de 1930, los inventores se centraron en el diseño de máquinas que pudieran repartir directamente las cartas, una idea que ya estaba presente en la máquina de Ranney en 1892.
En 1932, Laurens Hammond patentó una mesa de reparto. [10] Esta fue una de las primeras máquinas en utilizar electricidad para alimentar el mecanismo necesario de barajado y reparto. La descripción de su patente proporciona información interesante sobre los problemas relacionados con las máquinas anteriores: si las cartas estaban desgastadas o dobladas, el barajado podía fallar. También criticó la aleatoriedad de los métodos de barajado anteriores y señaló el riesgo de predecir la secuencia final. La patente también contiene explicaciones matemáticas sobre el estado interno de su máquina. Un motor impulsaba un marco giratorio que distribuía 13 cartas a cada jugador. La máquina pasaba por 53 ciclos para distribuir las 52 cartas. Durante cada ciclo, una placa selectora con 52 muescas giraba un paso. Había cuatro profundidades posibles para las muescas y una lengüeta que tocaba las muescas determinaba qué jugador recibiría la carta. Cada carta se tomaba de la parte superior de la baraja y se enviaba al receptáculo del jugador correspondiente mediante una pista transportadora. El primer ciclo se utilizó para rotar el plato y garantizar que la distribución comenzara con una nueva secuencia. Una propiedad de la máquina era que el mismo jugador podía ser servido durante dos o tres ciclos consecutivos. Para aumentar la aleatoriedad, el autor propone utilizar un conjunto de platos selectores diferentes o utilizar otro mazo que se baraja mientras la gente juega. La máquina era lo suficientemente rápida como para barajar un mazo entero en unos pocos segundos. Si se utilizaba un solo plato, la misma secuencia de reparto aparecía después de 52 repartos (había 52 puntos de inicio posibles en el plato; el punto de inicio no se escogía al azar, ya que el plato siempre giraba un paso en la misma dirección durante cada ciclo).
El problema de garantizar la aleatoriedad mediante medios mecánicos era difícil de resolver. A principios de la década de 1930, Robert McKay propuso una ingeniosa máquina que contenía una cámara con 52 bolas de diferentes diámetros (para cada jugador, había 13 bolas del mismo tamaño). [11] Como en una máquina de lotería , las bolas se agitarían y se elegirían aleatoriamente introduciéndolas una a una en una rueda con 52 ranuras. Esta rueda luego rotaría, ranura por ranura, y una varilla en contacto con la bola "detectaría" su diámetro. Un mecanismo de distribución podría entonces utilizar la información del diámetro y tomar la acción apropiada para repartir la carta al jugador correcto. [ cita requerida ]
Junto con las máquinas de lotería, los dispositivos para barajar continuaron evolucionando. En 1934, Ralph Potter inventó una máquina electromecánica que leía cartas perforadas y generaba secuencias aleatorias. [12] Los datos se utilizaban luego para encender las lámparas de la mesa de juego. Estas luces simbolizaban las cartas y los valores de la ruleta. Los jugadores presionaban botones para indicar sus opciones a la máquina. En cierta medida, su dispositivo fue uno de los primeros intentos de crear un generador pseudoaleatorio computarizado y una consola de juegos.
Durante el resto de la década de 1930, muchos inventos intentaron abordar el problema del reparto, principalmente mediante el uso de marcos giratorios que distribuían las cartas a cada jugador alrededor de la mesa. Las piezas giratorias eran comunes en las máquinas barajadoras; los diseñadores a menudo usaban engranajes y placas con muescas o agujeros cuyas funciones eran similares a la placa generadora de secuencias de la máquina de Hammond. Estas barajadoras compartían algunas similitudes con las máquinas utilizadas en criptografía como Enigma . Este dispositivo de cifrado alemán utilizado durante la Segunda Guerra Mundial contenía rotores que se activaban cada vez que se tecleaba una clave y producían una versión cifrada de la letra. Ambos dominios deben cumplir requisitos matemáticos en cuanto a aleatoriedad para evitar patrones conocidos, secuencias repetidas y otro tipo de debilidades o sesgos estadísticos.
Después de la Segunda Guerra Mundial, los ingenieros intentaron generar secuencias aleatorias utilizando dispositivos eléctricos. Las señales de fuentes de ruido eléctrico (como un tubo de descarga de gas de cátodo caliente o una resistencia ) normalmente se enviaban a través de filtros y amplificadores para generar uno o varios flujos aleatorios. Un dispositivo de este tipo se describe en una patente de 1940 de Newby et al. [ 13] La mayoría de las máquinas patentadas continuaron basándose en viejos diseños mecánicos que no proporcionaban tanta aleatoriedad como las fuentes de ruido, pero eran más prácticos. Según las patentes presentadas durante los años 1950 y 1960, los diseñadores crearon dispositivos simples donde una operación de barajado básica se repetía varias veces (al alimentar la baraja de salida de nuevo a la máquina) en lugar de tener una pasada compleja que implicaba muchas operaciones mecánicas complicadas que terminaban con un barajado deficiente y una menor confiabilidad. Algunos de ellos intentaron reproducir lo que se hacía manualmente durante el barajado de barajado con cartas intercaladas entre sí. Los rodillos de selección de cartas en contacto con la parte superior o inferior de la baraja todavía se usaban mucho en ese momento.
En 1969, Thomas Segers patentó su "repartidor de cartas electrónico" que no funcionaba con cartas reales, sino que simulaba selecciones aleatorias. [14] Gracias a las luces, los jugadores podían ver el resultado. Según la patente, el diseño contiene multivibradores , puertas lógicas AND y un oscilador de tubo. El inventor también indica que se podrían haber utilizado transistores en el circuito. En 1974, David Erickson y Richard Kronmal propusieron un barajador basado en un circuito lógico con puertas binarias. [15] La baraja se colocaba en un soporte y las cartas se extraían una a una, se enviaban a un canal de pendiente descendente que contenía algunas solapas que se activaban o desactivaban, dependiendo de qué pila se debía alimentar. La solapa enviaba la carta al contenedor adecuado y se movía mediante una bobina controlada por el generador pseudoaleatorio. La sincronización era importante y se utilizaban varios métodos para garantizar que la carta siguiera el camino correcto.
Hasta la década de 1980, no hubo muchas innovaciones. En 1985, Edward Sammsel propuso una máquina que extraía las cartas de la parte inferior de dos portamazos y las colocaba en un segundo compartimento. Otro extractor expulsaba la carta que había sido cogida por el crupier. [14] El orden en el que se sacaban las dos cartas de los portamazos era controlado por un circuito lógico cuyas partes principales eran un contador y un decodificador. Los fotosensores detectaban cuántas cartas había en cada compartimento y si la carta había sido cogida por el crupier. En este caso, se procesaba otra carta de los portamazos iniciales.