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你确定:你知道绮丽儿的生日? 精选

已有 10627 次阅读 2015-4-20 08:03 |个人分类:智力|系统分类:科普集锦| 逻辑推理, 奥数, 公共知识, 智力游戏

贴了When isCheryl’s Birthday?(热门逻辑题)》1】后,我一直很犹豫要不要再写这篇分析。类似的智力题,奥数题,在这儿的人从小都玩溜了,这些天BBCABCCNN等西方主流媒体,还在费尽心思给他们沮丧的网民解释咱们在中小学都玩腻的套路,我真的很犹豫要不要给做研究的人们泼盆冷水,这样的解题,其实有点想当然地套公式,应试答题而已,还不是用于研究的逻辑思考。这好比你会用微积分公式解题,但不知道何时会出错。这文章希望让自信的人多了疑虑,困惑的人有些明白。

可能你觉得,这就像听到指责你数学不严谨那样的烦。好吧,如果你能指出CNN等绝大多数解答【2】【3】中漏掉的假设,如果你也明白,Bernal先说了他不知道绮丽儿的生日,原答案就会完全颠覆的道理,那么你就已经过关了,跳过下面直接回答最后一段的问题。

没过关的人接着看。为了便于分析,我将考题加标号中译如下:

 (1)Albert和Bernard要泡Cheryl,想知道她的生日,女孩给他们10个可能的日子:

       5.15,5.16,5.19;6.17,6.18;7.14,7.16;8.14,8.15,8.17.

(2)Cheryl事后分别告诉Albert她生日的月份,告诉Bernard是某月的哪个日子。

(3)Albert说:我不知道Cheryl的生日,但我确信Bernard也不知道。

(4)Bernard说:我本来不知道,但你这一说,我就知道了她的生日。

(5)Albert接着说:经你这么一说,我也知道了。

(6)问:Cheryl的生日在哪天?

CNN和绝大多数人解答是从两人对话的信息,用排除法消去不可能的日子:

  1. 如果Bernard手里是18或19,那10个可能日子中只有5月19日或6月18日符合,这种情况他知道了她的生日。

  2. 从(3)的后半句推出,生日只能是7或8月,因为在5,6月存在着1所述的可能性,这时Albert不能确信Bernard不知道。

  3. (4)Bernard说他知道了生日,意味着生日不会是14日,否则他无法确定是7月还是8月。这样只剩下7.16,8.15,8.17的3种可能。

  4. (5)Albert说他也知道了,他只知道月份,意味着不可能是8月,那么只剩下一个没被排除。所以我们得到答案:7月16日。

几乎所有的解题推理都是这个套路,不过详略有差,没什么本质不同。但这推理不严谨,马马虎虎撞上了答案,你盲目地把你自己知道的信息,在推理中想当然地认为局中人也知道,而你在推理中,代替他们用这些知识进行了推理。

为让明白你忽略了什么,先看一下(3)的声明是怎么来的。比如说Cheryl的生日是7.16,这时Albert知道是7月,Bernard知道的是16日。他们说话的根据其实是这样的。

(3)是从Albert角度,只凭所知的7月份,他当然不能确定她的生日。这是(3)的前半句,道理很简单。


在7月有两个日子,14和16,在10个可能的日子里,每个都有两个可能的月份与之对应,现在转到Bernard的角度来推理,他如果手里拿着14或16,他无法判断是哪个月。所以认为Bernard无法确定。


Bernard在上述的推理依赖于两个知识,Fact1:10个可能日期的内容,Fact2:“Bernard只知道日子”。这两个知识,读者有。Albert和Bernard都知道Fact1,Bernard还知道Fact2。但上述的推理是Albert站在Bernard的角度替他进行推理的。Albert必须知道Bernard知道Fact1和Fact2,推理才能进行。尽管Bernard有这知识是事实,他能够进行这样的推理得出这样的结论。但是Albert未必知道Bernard有这知识。因为题目中(1)只是说明两人都知道Fact1,但可能相互不知道对方知情。同样在(2),也可能相互不知道对方知情。Albert不能确定Cheryl告诉Bernard日子。Albert想象中的Bernard,缺了这两知识之一,这样推理就无法进行下去。


(4)是Bernard,(5)是Albert的推理声明,同理也需要了解对方的知识。所以这些推理能够进行下去来解题,需要假设局中双方都知道对方拥有(1)和(2)中的知识。

回到解题的过程。表面看来这个推理纯粹是从读者角度,而读者知道试题告诉的所有知识,可以用这些知识来推理。但实际上在推理中,分析(3)(4)(5)声明的理由,都涉及到从AlbertBernard角度来考虑的推理,想象中的他们,要根据读者所了解他们拥有的知识,而不是他们或读者拥有的知识,这两者并非都是相同的。想象中的他们,还要根据想象中的他们所了解对话中另一角色的知识进行推理。所以必须假定题中的知识,也是AlbertBernard知道对方也拥有的公共知识。或者这个可以通过修改(1)和(2),用明确的表达说明这是公共知识。例如:

(1)* Cheryl当他们俩的面给了10个可能的日子:5/15,5/16,5/19,6/17,6/18,7/14,7/16,8/14,8/15,8/17.

(2)* Cheryl事后让他们一起知道,她已经分别告诉Albert她生日的月份,告诉Bernard是某月的哪个日子。

如果读到这里有点晕,那是正常的,说明你从来没有过这概念,过去从对方角度的推理都是想当然的马马虎虎。世上绝大多数人都如此,所以只好对付考试,无能用于实践。

如果你有了点理解后,看起来冗余的Bernard提前声明“不知道绮丽儿的生日”,这会改变答案就不是那么匪夷所思了。

为什么原来7.16的解,有了这个完全符合事实的提前声明,就变成不可能了?

有人说,不是网上也有按逻辑推理得到8.17的答案吗?那是不走心,没有彰显关键的过程,所以网上吵了半天都没弄明白。

在上面(3)的推理过程看出,从Albert的角度,有没有Bernard这个提前声明,他都不会改变(3)的声明。但是从读者和Bernard的角度来理解(3)的原因并非如此,读者和Bernard没有Albert手中7月的知识,他只能用他所知道的知识来推测Albert3)的理由。如果没这个提前声明,可以觉得Albert不知情,无法排除Bernard知道生日的可能,所以用了2中的逻辑,把56月排除。Albert听了这个提前声明,就排除了1所述的情况,从Bernard角度推理,他想象中的Albert就不能用2中的逻辑排除5月。这时Bernard面对着57月都有手中16日的局面,他就无法做出(4)的声明。

由此看来,从对方的角度推测他的动机的逻辑,充满了危险,稍一不慎结局全变。Bernard提前声明,只是把自己了解的事实先说出来,甚至没说出来但以为对方了解了,其结果可能没影响到对方的认知,却影响了自己对对方言谈的解读。如此或导致后续对话的误解,或导致旁观者理解的错误,这也许是世界充满误会的原因。

如果你相信自己已是理解了对话推理的机制,请用Cheryl 8.17的生日,做个推理练习。假如试题中(1)和(2)都是公共知识,后续AlbertBernard3)(4)(5)相应的对话该是什么样子,根据是什么?


【续】

当(1)和(2)是公共知识时,对10个生日逐一考察,如果AlbertBernard在(4)(5)都只据实回答自己知否,他们的回答对解空间进行了分解,旁观者能够判断的答案如下:

3)(4)(57.16

3)(4)(5 Albert 说不知道)(6 Bernard说知道了)(7 Albert 仍说不知道)8.158.17

3)(4 Bernard说不知道)(5(6 Bernard仍说不知道)7.148.14

4 Bernard说知道)(55.196.18

4 Bernard说不知道)(5(6 Bernard说知道了)6.17

 (3 Albert说不知道,但Bernard可能知道)(4 )(5 Albert仍说不知道)5.155.16


【参考资料】

  1. 科学网博客,When is Cheryls Birthday?(热门逻辑题)  http://blog.sciencenet.cn/blog-826653-883086.html

  2. The New York Times, How to FigureOut Cheryl’s Birthday http://www.nytimes.com/2015/04/15/science/answer-to-the-singapore-math-problem-cheryl-birthday.html

  3. CNNInternet inknots over 'Cheryl's birthday' logic problem http://www.cnn.com/2015/04/15/living/feat-cheryl-birthday-math-problem-goes-viral/




https://blog.sciencenet.cn/blog-826653-883761.html

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