مهارات الحياة

نيم الخاسر يأخذ الأخيرة: متى تتغير حركة النهاية؟

قطع خشبية مستديرة موزعة على طاولة بجوار كيس قماشي فارغ في مشهد لعب توضيحي
صورة توضيحية مولدة بالذكاء الاصطناعي لقطع لعب خشبية؛ لا تمثل أعداد الأكوام في الأمثلة.

تغيير حكم القطعة الأخيرة يقلب بعض نهايات نيم، لكنه لا يقلب كل وضع رابح إلى خاسر. سنحل مواقف مؤلفة، ونراقب اللحظة التي تبقى فيها كومة كبيرة واحدة، بدل متابعة حساب الصفر حتى نهاية لا يناسبها. جميع الأعداد والتفرعات الآتية أمثلة تعليمية، والصورة تمهيد للموضوع وليست تمثيلًا عدديًا لها.

الخلاصة السريعة

عندما تخسر بأخذ القطعة الأخيرة، استهدف ترك عدد فردي من الأكوام المفردة للخصم عند الانتقال إلى نهاية اللعب، لا تطبيق نهاية النسخة العادية كما هي. [٢]

  • في كل دور أزل عددًا موجبًا من كومة واحدة؛ آخذ آخر قطعة على الطاولة يخسر.
  • ثلاث قطع في ثلاث أكوام تجبر البادئ على أخذ الأخيرة، بينما أربع قطع مفردة تجعل الأخيرة من نصيب اللاعب الثاني.
  • في المثال: قطعة، وقطعة، وثماني قطع؛ أزل سبعًا من الكبيرة واترك ثلاث أكوام مفردة.
  • مع ثلاث أكوام مفردة وكومة من ثماني قطع، أزل الثماني كلها؛ تظل ثلاث قطع للخصم.
  • في مثال قطعة وست وثماني قطع، تقليل الثماني إلى سبع يترك مجموع نيم صفرًا؛ راجع النهاية بعد رد الخصم.
  • لا يكفي اسم اللاعب أو مجموع القطع لتقييم الوضع؛ سجّل أحجام الأكوام وصاحب الدور وشرط النهاية.

حدد معنى القطعة الأخيرة قبل أول حركة

تصف جامعة كامبريدج عبر نريتش نسخة يتناوب فيها لاعبان إزالة قطع من كومة واحدة في كل دور، ويخسر من يأخذ آخر قطعة. سنلتزم هنا بإزالة قطعة واحدة على الأقل، مع السماح بإزالة الكومة كاملة، ودون دمج الأكوام أو الإزالة من كومتين في الحركة نفسها. المقصود بالأخيرة هو آخر ما بقي في اللعبة كلها. [١]

خذ مثالًا فيه ثلاث أكوام: الأولى قطعة، والثانية قطعة، والثالثة ثماني قطع. إذا أزلت الثماني كلها، فقد أفرغت كومة، لكن قطعتين ما زالتا على الطاولة. لذلك لا تنتهي الجولة بمجرد هذه الحركة. أما لو كانت الثماني هي الكومة الوحيدة، فإن إزالة الثماني تنهي الجولة بخسارة من أزالها. لا يتغير معنى الإزالة؛ الذي تغير هو ما بقي خارج الكومة التي اخترتها.

وسنستخدم وصف «وضع رابح» للدلالة على أن صاحب الدور يستطيع فرض الفوز إذا تابع بالحركات المناسبة، لا أنه فاز بالفعل. قد يختار حركة سيئة فيفقد هذه الإمكانية. وفي المقابل، حين نصف وضعًا بالخاسر نفترض أن خصمه لن يهدر الرد المناسب. هذا التفريق ضروري عند مراجعة مثال: لا تكفي لقطة لنتيجة لعب ضعيف كي تنفي حكمًا يتعلق بما يمكن فرضه أمام أفضل الردود.

لتتبع الأدوار في أمثلتنا، سمِّ اللاعب البادئ سليمًا، والآخر نورًا. بعد كل إزالة ينتقل الدور بينهما، حتى إن اختفت الكومة تمامًا. اكتب الوضع الذي تركه سليم ثم ضع اسم نور بجواره؛ بذلك لا تنسب حكم الوضع إلى اللاعب الذي غادره. أغلب الالتباس في قراءة جملة «اترك وضعًا خاسرًا» يزول حين تضيف إليها «لمن سيأتي دوره الآن»، بدل ترك صاحب الدور ضمنيًا.

ابدأ بنهاية لا تحتوي إلا على قطع مفردة

توضح مذكرات معهد ماساتشوستس للتقنية أن نهاية نيم المعكوسة تستهدف ترك عدد فردي من أكوام القطعة الواحدة للخصم. عمليًا، إذا بقيت كومة أكبر من واحد مع أكوام مفردة، أزلها كاملة عندما يكون عدد المفردة فرديًا، أو اختصرها إلى قطعة عندما يكون زوجيًا. أما قبل هذه النهاية، فاستراتيجية مجموع نيم الصفري تبقى أساس اللعب. [٢]

لنرَ النتيجة دون حساب ثنائي: أمام سليم ثلاث أكوام، في كل منها قطعة واحدة. يأخذ سليم قطعة، فتبقى قطعتان؛ تأخذ نور واحدة، فتترك قطعة لسليم. ليس أمامه اختيار آخر، فيأخذ الأخيرة ويخسر. تبديل أسماء الأكوام لا يغير المسار؛ جميع الحركات المتاحة في كل دور تزيل قطعة واحدة، لأن كل كومة لا تحتوي سواها، والإزالة من كومتين ممنوعة في شروطنا.

الآن أضف كومة مفردة رابعة إلى المثال نفسه. يأخذ سليم قطعة، فتتبقى لنور ثلاث. تسير الأدوار: نور، ثم سليم، ثم نور التي تضطر إلى الأخيرة. أصبح البادئ هو الفائز، رغم أن الفرق عن المثال السابق قطعة واحدة فقط. يمكنك تتبع أربع خانات على الورق وكتابة أسماء اللاعبين تحتها؛ لن تحتاج إلى تخمين أي كومة أجمل ترتيبًا أو إلى اختيار قطعة من لون معين.

وقارن ثلاث قطع مفردة بكومة واحدة فيها ثلاث قطع. في الحالة الثانية يستطيع سليم إزالة قطعتين معًا وترك واحدة لنور، فيفوز. في الحالة الأولى لا يملك هذه الحركة، مع أن مجموع القطع واحد. هذا مثال صغير يكشف أن العد الكلي لا يصف الحالة بما يكفي: «ثلاث قطع» عبارة ناقصة، بينما «ثلاث أكوام من قطعة» و«كومة من ثلاث قطع» عبارتان تحددان مجموعتين مختلفتين من الحركات.

كومة كبيرة مع عدد زوجي من الأكوام المفردة

نعود إلى وضع سليم المؤلف من قطعة، وقطعة، وثماني قطع. يختار الكومة الثالثة ويزيل سبع قطع، فتصبح الأحجام قطعة، وقطعة، وقطعة. الآن جاء دور نور في وضع الثلاث المفردة الذي حللناه: تأخذ واحدة، ويأخذ سليم واحدة، ثم تأخذ نور الأخيرة وتخسر. الحساب هنا مرتبط بالأكوام الباقية؛ إزالة سبع قطع ليست رقمًا سحريًا نستعمله مع أي وضع آخر على الطاولة.

لنفحص الخطأ المقابل بالتفصيل. إذا أخذ سليم الثماني كلها، ترك لنور كومتين مفردتين. تأخذ نور واحدة، وتترك الأخيرة لسليم، فيخسر هو. الحركتان قانونيتان، لكن نتيجتيهما مختلفتان أمام الرد المناسب. ومن ثم لا نقيم الحركة بعدد القطع التي أزلناها فقط؛ الأكبر من حيث الإزالة ليس الأفضل في هذا المثال. الفرق الحاسم هو أن الحركة الأولى تركت ثلاث نقلات إجبارية، والثانية تركت نقلتين.

ولو كانت الأكوام المفردة أربعًا بدل اثنتين، مع بقاء كومة الثماني، فإن تقليل الثماني إلى واحدة يترك خمس أكوام مفردة. يمكن متابعة الأسماء: نور تأخذ الأولى، سليم الثانية، نور الثالثة، سليم الرابعة، ونور الخامسة والأخيرة. هذا تفرع مؤلف آخر يوضح معنى العدد الزوجي للمفردات قبل الحركة. لسنا نعد الكومة الكبيرة ضمن المفردات قبل أن تتغير، بل نعد فقط الأكوام التي تحتوي قطعة واحدة فعلًا.

وأبسط حالة في هذا الفرع هي وجود كومة الثماني وحدها. لا توجد أكوام مفردة بجوارها، أي إن عددها صفر. إزالة سبع وترك واحدة يجعل نور صاحبة القطعة الأخيرة. أما أخذ الثماني كلها فيخسر الجولة فورًا. يفيد هذا المثال في منع نسيان الصفر عند استعمال وصف «زوجي»؛ غياب الأكوام الجانبية لا يمنعنا من تسجيل عددها، ولا يبرر اختيار إزالة كل ما بقي.

كومة كبيرة مع عدد فردي من الأكوام المفردة

بدل الكومتين المفردتين، ضع ثلاثًا بجوار كومة الثماني. يبدأ سليم بإزالة الثماني كاملة، فتتبقى ثلاث أكوام مفردة لنور. ستأخذ نور، ثم سليم، ثم نور الأخيرة. لاحظ أن إفراغ الكبيرة لا يسبب خسارة مباشرة هنا، لأن ثلاث قطع أخرى ما زالت موجودة. لهذا كان تحديد معنى «آخر قطعة في اللعبة» في البداية أكثر فائدة من حفظ عبارة مبهمة عن عدم أخذ آخر قطعة من أي كومة.

وإذا قلد سليم حركة المثال السابق، فأزال سبعًا فقط، فإنه يترك أربع أكوام مفردة لنور. تستفيد نور من هذا العدد فتأخذ واحدة وتترك ثلاثًا لسليم، الذي ينتهي به الأمر إلى الأخيرة. الخطأ ليس في جواز الحركة، بل في نسخ مقدار الإزالة دون إعادة عد المفردات. لذلك قارِن المثالين جنبًا إلى جنب: الكبيرة في كليهما ثماني قطع، لكن اختلاف الكومة المفردة الإضافية يغير الاختيار المناسب.

جرّب صورة أصغر: كومة من قطعة وأخرى من ثماني قطع. يستطيع سليم إزالة الثماني، فيبقى لنور حجر واحد تخسر بأخذه. وإذا اختصر الثماني إلى واحد بدل إزالتها، فقد ترك كومتين مفردتين وأعطى نور فرصة الفوز. لا نحتاج إلى حساب مجموع القطع التسع ثم البحث عن نسبة منها؛ يكفي تتبع وضع الكومتين بعد كل اختيار ومشاهدة من سيضطر إلى القطعة الباقية.

الجدول الآتي يجمع أمثلة هذا الفرع والفرع السابق. اقرأ عمود المفردات بوصفه العدد قبل الحركة، وعمود المتبقي بوصفه عدد المفردات الذي سيواجهه الخصم بعدها. هذه عناوين مختلفة زمنيًا؛ الخلط بينهما قد يجعل السطر الصحيح يبدو متناقضًا. وكل سطر يفترض كومة كبيرة من ثماني قطع تحديدًا، حتى يكون مقدار الإزالة واضحًا ويمكن مراجعته بطرح بسيط، دون تبديل حجم الكبيرة في منتصف القراءة.

اختيارات مؤلفة عند وجود كومة من ثماني قطع
المفردات قبل الحركةالمزال من الكبيرةالمفردات بعدها
٠٧١
١٨١
٢٧٣
٣٨٣
٤٧٥

راقب الانتقال من كومتين كبيرتين إلى واحدة

لنبدأ الآن بأكوام أحجامها واحد وستة وثمانية. مجموع نيم لها يساوي خمسة عشر؛ فبالتمثيل الثنائي نجمع دون حمل الأعداد واحد، وستة، وثمانية. إذا قللنا الثمانية إلى سبعة، أصبحت الأحجام واحدًا وستة وسبعة، ومجموع نيم صفرًا. في هذه اللحظة ما زالت كومتان أكبر من واحد. لن نكرر شرح النسخة العادية كاملًا، بل سنتتبع ثلاثة ردود مختلفة لنور على هذه الحركة المؤلفة.

في الرد الأول تختصر نور السبعة إلى واحدة، فيواجه سليم كومتين مفردتين وكومة من ست قطع. انتقلنا إلى الحالة التي درسناها: يزيل سليم خمسًا من الست، ويترك ثلاث مفردات لنور. ولو أفرغ الست ليجعل مجموع نيم صفرًا لترك مفردتين وفقد الأفضلية. هذا هو موضع الانتباه: السؤال عن عدد الأكوام الكبيرة يسبق تكرار حركة الصفر التي كانت مناسبة في المرحلة السابقة.

وفي الرد الثاني تزيل نور كومة الست كلها، فتتبقى كومة مفردة وكومة من سبع قطع. هنا يزيل سليم السبع كلها، لتبقى واحدة لنور. أما الرد الثالث فهو تقليل السبعة إلى أربع؛ يصبح الوضع واحدًا وستة وأربعة، وتظل كومتان كبيرتان. يقلل سليم الست إلى خمس، فيترك واحدًا وخمسًا وأربعًا بمجموع نيم صفر. هذه بدائل منفصلة، وليست حركات متتابعة في الجولة نفسها.

راجع مقدار الإزالة في كل بديل: خمس قطع من الست في الأول، والسبع كلها في الثاني، وقطعة واحدة من الست في الثالث. إذا كتبت الردود في سجل واحد دون علامة تفصل الفروع، قد تنسب حركة إلى كومة اختفت في فرع آخر. ويمكن استخدام ثلاث أوراق صغيرة، كل واحدة تبدأ من الوضع نفسه بعد حركة سليم الأولى؛ بذلك تظل مقارنة الاستجابات واضحة، وتفهم سبب اختلافها بدل حفظ قائمة أرقام.

اختبر الحركة ولا تعكس أحكام النسخة العادية تلقائيًا

بقيت نقطة مهمة: تغيير حكم الأخيرة لا يجعل جميع الأوضاع الرابحة خاسرة والعكس. الكومة المفردة الوحيدة مثال ينقلب حكمه فعلًا؛ آخذها يفوز في النسخة العادية ويخسر في هذه النسخة. لكن كومة واحدة من ثلاث قطع رابحة للبادئ في النسختين: في العادية يأخذ الثلاث، وفي المعكوسة يأخذ اثنتين ويترك واحدة. النتيجة المضمونة متشابهة، بينما الحركة التي تحققها مختلفة تمامًا.

ومثال كومتين من ثلاث قطع خاسر للبادئ في النسختين أمام أفضل رد. في نسختنا، إذا أفرغ البادئ واحدة، اختصر الآخر الثلاث إلى واحدة. وإذا ترك واحدة بدل الثلاث، أزال الآخر الكومة الكبيرة كلها. وإذا ترك اثنتين، قلل الآخر الثلاث إلى اثنتين، ثم يستطيع مواجهة إزالة الكومة التالية أو اختصارها بما يترك قطعة واحدة للبادئ في النهاية. هذه تغطية للخيارات الثلاثة، لا مجرد جولة واحدة موفقة.

وللتحقق من الأمثلة، أعددنا فحصًا حسابيًا مستقلًا يعدد كل حركة قانونية، ثم يعود من الحالات الصغيرة إلى الأكبر. شمل جميع الأوضاع غير الفارغة التي تضم حتى ست أكوام، لا تتجاوز أي منها ثماني قطع، مع اعتبار تبديل ترتيب الأكوام الوضع نفسه. بلغ عددها ثلاثة آلاف ووضعين. طابقت نتائج البحث الكامل قاعدة النهاية المستخدمة هنا؛ هذا تحقق ضمن حدود محددة، ولا يمثل برهانًا جديدًا لكل حجم ممكن.

عندما تجرب بنفسك، سجل وضعًا صغيرًا ثم جميع الإزالات الممكنة من كومة واحدة، واسأل أي وضع سيواجهه الآخر. ضع اسم صاحب الدور فوق كل سطر، ولا تخلط بين وجود حركة رابحة وبين كون كل الحركات رابحة. وإذا أخطأت في نهاية، عد إلى عد المفردات قبل الحركة وبعدها. ستكتشف أن فهم الفرق بين إفراغ الكبيرة واختصارها إلى قطعة أكثر نفعًا من استعجال إزالة أكبر عدد تستطيع حمله.

المصادر ومتابعة القراءة

  1. جامعة كامبريدج، نريتش: قواعد لعبة نيم (يفتح في نافذة جديدة)nrich.maths.org
  2. معهد ماساتشوستس للتقنية: نظرية الألعاب المحايدة، الصفحات الثانية إلى السابعة (يفتح في نافذة جديدة)web.mit.edu

أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.