Que font les guerriers de l'espace pour garder une longueur d'avance pendant les combats ? Ils utilisent des statistiques.
Zach Hackett et Ben Fischer, élèves du lycée Ocean City High School à Ocean City dans le New Jersey, devaient réaliser un projet de fin d'année dans le cadre du cours de statistiques. Conscients du fait que leur enseignante, Mme Cox, encourage la créativité de ses élèves, ils ont décidé d'analyser l'un de leurs jeux vidéo préférés, Star Wars : L'Ancienne République.
"Pour le dernier projet de l'année, nous nous sommes bien amusés", explique Ben. "Nous avons pensé qu'il s'agissait d'une manière de finir en beauté."
Les élèves Zach Hackett et Ben Fischer ont utilisé le logiciel d'analyse de données Minitab pour étudier l'influence des "dopants" sur leurs performances dans le jeu vidéo.
Zach et Ben ont cherché à déterminer si ces "dopants", des éléments du jeu conçus pour améliorer temporairement les capacités d'attaque et de soin, augmentaient de manière significative la moyenne des résultats en matière de soins et de blessures. Comme dans bien d'autres jeux collaboratifs en ligne, soigner vos alliés et blesser vos ennemis est essentiel dans Star Wars : L'Ancienne République.
Pour évaluer l'impact des dopants, Zach et Ben ont utilisé Minitab Statistical Software et ont réalisé des tests t à deux échantillons. Un test t à deux échantillons compare les moyennes de deux échantillons pour déterminer si une différence entre les échantillons indique une différence entre les populations desquelles ils sont issus.
Zach et Ben ont effectué deux tests t à deux échantillons, le premier pour vérifier si une différence importante existait entre la moyenne des soins avec et sans utilisation de dopant, et le second pour savoir si une différence importante existait entre la moyenne des blessures avec ou sans utilisation de dopant.
Ils ont commencé par s'assurer que leurs données expérimentales répondaient aux conditions requises d'un test t à deux échantillons : les données devaient être aléatoires, indépendantes et normalement distribuées.
Dans Star Wars : L'Ancienne République, lorsqu'un personnage effectue un soin ou une attaque, le code du jeu génère de manière aléatoire une valeur influencée par des facteurs tels que l'arme du personnage. Les données de résultat des élèves sont donc bien aléatoires. Chaque valeur de résultat aléatoire n'étant pas influencée par les valeurs précédentes, les données étaient indépendantes. Enfin, étant donné qu'ils avaient prévu de collecter plus de 30 observations pour chaque échantillon, une propriété statistique appelée "théorème central limite" indique que les données étaient à peu près normales.
Ayant la confirmation que leurs données répondaient aux conditions nécessaires pour les tests t à deux échantillons, les élèves ont chacun effectué le même soin et la même attaque 50 fois sans dopant et 50 fois avec dopant. Ils ont enregistré les résultats de soin ou de blessure pour chacun de ces 200 essais.
Ensuite, ils ont utilisé Minitab Statistical Software pour calculer des statistiques descriptives, comme l'écart type et la moyenne de l'échantillon, qui sont nécessaires aux calculs de test t.
A partir de ces statistiques, ils ont calculé les valeurs t, qu'ils ont utilisées pour déterminer si les différences entre les moyennes des échantillons représentaient une différence importante entre les moyennes des populations.
La boîte à moustaches des blessures avec et sans dopant révèle l'impact de celui-ci sur les performances de jeu.
Ces valeurs t ont montré qu'il est très peu probable que les différences détectées par Zach et Ben dans leurs données d'échantillon soient purement issues du hasard. Ils en ont donc conclu que les dopants renforcent considérablement les performances.
Forts de cette découverte, ils ont davantage exploité les dopants dans le cadre de leur stratégie de combat dans le jeu.
D'après Zach, l'utilisation de Minitab Statistical Software a été efficace. Ben et lui ont particulièrement apprécié les graphiques de Minitab et la facilité avec laquelle ils pouvaient se reporter à un résultat antérieur sans avoir à recalculer les statistiques.
Ce projet leur a permis non seulement d'améliorer leur tactique dans L'Ancienne République, mais aussi de mieux comprendre les statistiques. Pour eux, cela prouve à quel point la méthode de leur enseignante est bonne.
D'après Zach, il n'est pas toujours évident de se rendre compte de l'utilité des mathématiques dans la pratique, mais il reconnaît que ce projet les a aidés à ce niveau.
"Cette expérience m'a fait comprendre que les statistiques sont un domaine des mathématiques qui peut être vraiment utile dans la vie de tous les jours", a-t-il expliqué.