Utilisation de la Fonction random()

**cobra38** · 20/05/2025, 15h32

Bonjour à tous ,

J'essaie de mettre au point un petit jeu qui consiste entre autre à choisir la couleur Rouge ou Bleu d'un joueur afin de gagner des points
le jeu se trouve sur Wokwi en test :
https://wokwi.com/projects/431471414661421057

et il semble fonctionner correctement néanmoins je trouve que c'est souvent la couleur bleue qui gagne (?)
je m'interroge donc sur la fonction random()
est-elle bien adaptée ici ou est-ce moi qui ne l'utilise pas correctement ?
ou alors existe-t-il une autre façon de faire

merci par avance pour votre éclairage

Cordialement
pascal

**Vincent PETIT** · 20/05/2025, 15h57

Bonjour,
Pour le bleu qui gagne souvent c'est un biais statistique, car la suite que tu demandes n'est qu'entre 1 et 2.
-> Tu peux faire un random entre 1 et 1000 puis considérer c'est une couleur qui gagne à partir d'un seuil et l'autre si c'est inférieur a ce seuil. La valeur du seuil peut aussi être issu d'un random.

Sauf erreur la fonction random() génère une suite pseudo aléatoire qui s'initialise avec la même valeur au démarrage. Donc a chaque démarrage tu auras toujours la même suite aléatoire. Vérifie mais surement qu'a chaque réinitialisation de ton simulateur tu vas t'en rendre compte.

**cobra38** · 20/05/2025, 16h48

Salut Vincent

merci bien

-> Tu peux faire un random entre 1 et 1000 puis considérer c'est une couleur qui gagne à partir d'un seuil et l'autre si c'est inférieur a ce seuil. La valeur du seuil peut aussi être issu d'un random.

j'ai fait çà mais çà ne doit aps être la bonne manip car quelque soit le "randNumber"
la couleur reste rouge (?)

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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bool tirageInitial() {
animationBlanche();
randNumber = random(1000);
Serial.println(randNumber);
if (randNumber <=500){
   bool couleur= 0; // 0 = ROUGE
}else if (randNumber > 500){
      bool couleur= 1; //1 = BLEU
}
clignoter(couleur);
updateDisplay();
  Serial.print("🔰 Le joueur qui commence est : ");
  Serial.println(couleur ? "BLEU" : "ROUGE");
  return couleur;
}

**cobra38** · 20/05/2025, 17h43

après plusieurs essais
j'ai fait çà , j'espère que çà répond à la demande

https://wokwi.com/projects/431485674440119297

**edgarjacobs** · 20/05/2025, 18h23

Hello,

Deux erreurs dans le code:
1) inutile: ligne 8: pas besoin de tester randNumber>500
2) bien plus grave: tu déclares aux lignes 7 et 9 la variable couleur, mais sorti du bloc (ce qui se trouve entre les accolades), la variable n'existe plus. Donc, je suis prêt à parier que tu as une variable globale couleur qui est initialisée à 0, sinon tu aurais une erreur de compilation. Et donc, c'est toujours le rouge qui commence. Supprime le terme bool aux lignes 7 et 9, et le code fera ce que tu attends de lui.

>> Sauf erreur la fonction random() génère une suite pseudo aléatoire qui s'initialise avec la même valeur au démarrage. Donc a chaque démarrage tu auras toujours la même suite aléatoire
c'est tout à fait exact. Pour éviter cela, il existe la fonction randomSeed().

**cobra38** · 20/05/2025, 20h29

salut edgarjacobs

merci d'avoir répondu
j'ai mis une autre version du programme dans le post précédent, qui j'espère, répond à tes conseils
je mets ici la dernière version complète

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include "TM1637Display.h"
 
#define BUTTON_PIN     2
#define RESET_PIN      6
#define LEDA_PIN       3
#define RED_PIN        4
#define BLUE_PIN       5
#define NUM_LEDS       10
 
#define CLK            7
#define DIO            8
 
TM1637Display display(CLK, DIO);
Adafruit_NeoPixel ledA(16, LEDA_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Adafruit_NeoPixel redLED(NUM_LEDS, RED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Adafruit_NeoPixel blueLED(NUM_LEDS, BLUE_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
 
bool joueurBleuActif = false;
bool gameStarted = false;
int redScore = 0;
int blueScore = 0;
int totalTurns = 0;
long randNumber;
bool lastButtonState = HIGH;
bool lastResetState = HIGH;
 
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  randomSeed(analogRead(0));  // <======
  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(RESET_PIN, INPUT_PULLUP);
  ledA.begin();
  redLED.begin();
  blueLED.begin();
  ledA.show(); redLED.show(); blueLED.show();
  display.setBrightness(7);
  resetGame();
}
 
void loop() {
  bool startState = digitalRead(BUTTON_PIN);
  bool resetState = digitalRead(RESET_PIN);
 
  if (lastResetState == HIGH && resetState == LOW) {
    resetGame();
  }
 
  if (lastButtonState == HIGH && startState == LOW && !isGameOver()) {
    if (!gameStarted) {
      joueurBleuActif = tirageInitial();
      gameStarted = true;
    } else {
      tourDeJeu();
    }
  }
 
  lastButtonState = startState;
  lastResetState = resetState;
}
 
void resetGame() {
  joueurBleuActif = false;
  redScore = 0;
  blueScore = 0;
  totalTurns = 0;
  gameStarted = false;
 
  ledA.clear(); ledA.show();
  redLED.clear(); redLED.show();
  blueLED.clear(); blueLED.show();
  display.clear();
  updateDisplay();
  Serial.println("🔄 Jeu réinitialisé !");
}
 
bool tirageInitial() {
  bool couleur; // <======
  animationBlanche();
  randNumber = random(0,1000);
  Serial.println(randNumber);
  if (randNumber <=500){
      couleur = 0; // 0 = ROUGE
  }else if (randNumber > 500){
      couleur = 1; //1 = BLEU
  }
 
  Serial.println(couleur);
  clignoter(couleur);
  updateDisplay();
  Serial.print("🔰 Le joueur qui commence est : ");
  Serial.println(couleur ? "BLEU" : "ROUGE");
  return couleur;
}
 
void tourDeJeu() {
  bool couleur;
  animationBlanche();
 
  randNumber = random(0,1000);
  Serial.println(randNumber);
  if (randNumber <=500){
      couleur = 0; // 0 = ROUGE
  }else if (randNumber > 500){
      couleur = 1; //1 = BLEU
  }
 
  Serial.println(couleur);
  clignoter(couleur);
 
  Serial.print("🎲 Couleur tirée : ");
  Serial.println(couleur ? "BLEU" : "ROUGE");
 
  if (couleur == joueurBleuActif) {
    if (joueurBleuActif && blueScore < NUM_LEDS) {
      blueScore++;
    } else if (!joueurBleuActif && redScore < NUM_LEDS) {
      redScore++;
    }
    Serial.println("✅ Bon joueur → rejoue");
  } else {
    if (joueurBleuActif) {
      if (blueScore > 0) blueScore--;
      if (redScore < NUM_LEDS) redScore++;
      joueurBleuActif = false;
    } else {
      if (redScore > 0) redScore--;
      if (blueScore < NUM_LEDS) blueScore++;
      joueurBleuActif = true;
    }
    Serial.println("❌ Mauvais joueur → adversaire rejoue");
  }
 
  totalTurns++;
  updateScores();
  updateDisplay();
 
  if (redScore == NUM_LEDS) {
    Serial.println("🏆 Joueur ROUGE GAGNE !");
    flashWin(redLED, redLED.Color(255, 0, 0));
  } else if (blueScore == NUM_LEDS) {
    Serial.println("🏆 Joueur BLEU GAGNE !");
    flashWin(blueLED, blueLED.Color(0, 0, 255));
  }
 
  Serial.print("🔴 ROUGE: "); Serial.println(redScore);
  Serial.print("🔵 BLEU : "); Serial.println(blueScore);
  Serial.print("⏳ Nb Tours : "); Serial.println(totalTurns);
}
 
bool isGameOver() {
  return (redScore == NUM_LEDS || blueScore == NUM_LEDS );
}
 
void animationBlanche() {
  for (int i = 0; i < 15; i++) {
    ledA.clear();
    ledA.setPixelColor(i, ledA.Color(255, 255, 255));
    ledA.show();
    delay(60);
  }
}
 
void clignoter(bool isBlue) {
  for (int i = 0; i < 6; i++) {
    ledA.fill(isBlue ? ledA.Color(0, 0, 255) : ledA.Color(255, 0, 0));
    ledA.show();
    delay(200);
    ledA.clear();
    ledA.show();
    delay(200);
  }
}
 
void updateScores() {
  redLED.clear();
  blueLED.clear();
 
  for (int i = 0; i < redScore; i++) {
    redLED.setPixelColor(i, redLED.Color(255, 0, 0));
  }
  for (int i = 0; i < blueScore; i++) {
    blueLED.setPixelColor(i, blueLED.Color(0, 0, 255));
  }
 
  redLED.show();
  blueLED.show();
}
 
void updateDisplay() {
  // Affichage des tours restants + joueur actif (r = 0x50, b = 0x7C)
  uint8_t digits[4];
 
  digits[0] = display.encodeDigit(totalTurns / 10);
  digits[1] = display.encodeDigit(totalTurns % 10);
  digits[2] = 0;
  //digits[3] = joueurBleuActif ? 0x3E : 0x50; // 'b' or 'r'
  if (totalTurns ==0 ){
    digits[3] = 0x40; // '-'
  }else{
    digits[3] = joueurBleuActif ? 0x7C : 0x50; // 'b' or 'r'
  }
 
 
  display.setSegments(digits);
}
 
void flashWin(Adafruit_NeoPixel &strip, uint32_t color) {
  for (int i = 0; i < 6; i++) {
    strip.fill(color); strip.show();
    delay(250);
    strip.clear(); strip.show();
    delay(250);
  }
}

**Jay M** · 22/05/2025, 08h47

Envoyé par Vincent PETIT

Pour le bleu qui gagne souvent c'est un biais statistique, car la suite que tu demandes n'est qu'entre 1 et 2.

Il n'y a pas de raison que ça fonctionne mieux avec deux valeurs ou avec un seuil. C'est simplement que statistiquement il faut quand même un grand nombre de tirages pour arriver à une conclusion.

Si vous faites tourner ce code qui imprime le nombre de 1 et le nombre de 2 obtenus tous les 1000 tirages ainsi que le pourcentage de différence entre les deux nombres, vous verrez que l'on tombe assez vite vers les 0.0x% ce qui n'est pas mal. Il ne fait pas juger sur 10 tirages.

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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long nb1 = 0, nb2 = 0;
 
void setup() {
  randomSeed(analogRead(A0));
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("nb1\tnb2\∆");
}
 
void loop() {
  int v = random(1, 3); // valeur 1 ou 2
  if (v == 1) nb1++; else nb2++;
  if ((nb1 + nb2) % 1000 == 0) { // on imprime tous les 1000 tirages
    Serial.print(nb1);
    Serial.write('\t');
    Serial.print(nb2);
    Serial.write('\t');
    double delta = nb2 - nb1;
    delta /= (nb1 + nb2);
    delta *=100;
    Serial.print(delta , 2);
    Serial.println('%');
  }
}

**Guesset** · 22/05/2025, 10h43

Bonjour,

random(n) renvoie un nombre entre 0 et n-1. Donc random(1000) renvoie un nombre entre 0 et 999. La partition en 2 est alors 0..499 et 500..999. Or le test <= 500 correspond à 0..500 soit 501 valeurs contre 501..999 soit 499 valeurs. Il y a donc un biais.

Par ailleurs, il est inutile de travailler avec des bornes et un seuil. Il n'y a nul gain alors que l'écriture directe : couleur = random(2); donne directement le résultat attendu.

Autre chose, tester un front descendant peut être plus simple et plus rapide (sauf si le compilateur est plus malin que nous) que : if (lastResetState == HIGH && resetState == LOW) { ... }.
Par exemple : if (lastResetState > resetState) { ... } ce qui exprime juste que avant est plus grand qu'après

Salutations

**cobra38** · 22/05/2025, 16h26

Envoyé par Guesset

Bonjour,

random(n) renvoie un nombre entre 0 et n-1. Donc random(1000) renvoie un nombre entre 0 et 999. La partition en 2 est alors 0..499 et 500..999. Or le test <= 500 correspond à 0..500 soit 501 valeurs contre 501..999 soit 499 valeurs. Il y a donc un biais.

Par ailleurs, il est inutile de travailler avec des bornes et un seuil. Il n'y a nul gain alors que l'écriture directe : couleur = random(2); donne directement le résultat attendu.

Autre chose, tester un front descendant peut être plus simple et plus rapide (sauf si le compilateur est plus malin que nous) que : if (lastResetState == HIGH && resetState == LOW) { ... }.
Par exemple : if (lastResetState > resetState) { ... } ce qui exprime juste que avant est plus grand qu'après

Salutations

Salut Guesset

devrais-je mettre plutôt :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

random(1,1000)

**Guesset** · 22/05/2025, 18h05

Bonjour cobra38,

Envoyé par cobra38

devrais-je mettre plutôt :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

random(1,1000)

En utilisant juste couleur = random(2); couleur vaudra 0 ou 1 sans nécessiter quelque test que ce soit.

Je n'ai pas regardé l'implémentation de ce générateur, mais en général ils génèrent une séquence de mots de longueur fixe de 32 bits (voire 64) qui sont projetés sur la gamme cible par une opération linéaire. Cette projection peut introduire un léger biais. Cependant dans le cas d'une gamme (ie v_max - v_min) égale à une puissance de 2, il n'y a pas de biais car 2³² / 2^a avec a < 31 tombe naturellement juste. Donc 4096, 1024, 256 ou 2 n'ont pas de biais.

Salut

**cobra38** · 22/05/2025, 16h22

Envoyé par Jay M

Il n'y a pas de raison que ça fonctionne mieux avec deux valeurs ou avec un seuil. C'est simplement que statistiquement il faut quand même un grand nombre de tirages pour arriver à une conclusion.

Si vous faites tourner ce code qui imprime le nombre de 1 et le nombre de 2 obtenus tous les 1000 tirages ainsi que le pourcentage de différence entre les deux nombres, vous verrez que l'on tombe assez vite vers les 0.0x% ce qui n'est pas mal. Il ne fait pas juger sur 10 tirages.

Code :

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long nb1 = 0, nb2 = 0;
 
void setup() {
  randomSeed(analogRead(A0));
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("nb1\tnb2\∆");
}
 
void loop() {
  int v = random(1, 3); // valeur 1 ou 2
  if (v == 1) nb1++; else nb2++;
  if ((nb1 + nb2) % 1000 == 0) { // on imprime tous les 1000 tirages
    Serial.print(nb1);
    Serial.write('\t');
    Serial.print(nb2);
    Serial.write('\t');
    double delta = nb2 - nb1;
    delta /= (nb1 + nb2);
    delta *=100;
    Serial.print(delta , 2);
    Serial.println('%');
  }
}

Salut Jay M

j'ai fait tourner le programme , je trouve en moyenne -0.14%

mais je comprends pas pourquoi :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

 int v = random(1, 3); // valeur 1 ou 2

et pas

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

 int v = random(1, 2); // valeur 1 ou 2

**Jay M** · 23/05/2025, 08h25

Envoyé par cobra38

mais je comprends pas pourquoi :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

 int v = random(1, 3); // valeur 1 ou 2

et pas

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

 int v = random(1, 2); // valeur 1 ou 2

La fonction random() retourne un nombre entre la première valeur (comprise) et la seconde (non comprise). si vous faites random(1, 2); vous n'aurez que des 1 puisque 2 est exclu. En faisant random(1, 3) on a effectivement 2 choix, soit 1 soit 2 (3 est exclu).

**cobra38** · 23/05/2025, 15h15

Envoyé par Jay M

La fonction random() retourne un nombre entre la première valeur (comprise) et la seconde (non comprise). si vous faites random(1, 2); vous n'aurez que des 1 puisque 2 est exclu. En faisant random(1, 3) on a effectivement 2 choix, soit 1 soit 2 (3 est exclu).

Salut Jay M

Pour que je comprenne bien , lorsque je fais

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

random (1,1000)

la valeur 1000 n'est jamais prise en compte

le nombre aléatoire sera donc toujours compris ente 1 et 999

**Guesset** · 23/05/2025, 10h35

Bonjour Jay M

Envoyé par Jay M

Il n'y a pas de raison que ça fonctionne mieux avec deux valeurs ou avec un seuil. C'est simplement que statistiquement il faut quand même un grand nombre de tirages pour arriver à une conclusion.

L'importance du nombre de tirages est effectivement primordiale.

Mais le choix de la gamme n'est pas totalement neutre. Avec 1000, par exemple, il y a 296 valeurs de probabilité 4294968/2³² et le reste, 704, de probabilité 4294967/2³². Cela induit un biais monstrueux

de 2^-32. Les 1000 valeurs ne sont pas équiprobables. Ce drame

n'arrive pas avec des puissances de 2.

Salut

Utilisation de la Fonction random()

Arduino

Vue hybride

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