红蓝眼睛逻辑推理

整理文档很辛苦,赏杯茶钱您下走!

免费阅读已结束,点击下载阅读编辑剩下 ...

阅读已结束,您可以下载文档离线阅读编辑

资源描述

题目设定是这样的,一个岛上有100个人,其中有5个红眼睛,95个蓝眼睛。这个岛有三个奇怪的宗教规则。1.他们不能照镜子,不能看自己眼睛的颜色。2.他们不能告诉别人对方的眼睛是什么颜色。3.一旦有人知道了自己是红眼睛,他就必须在当天夜里自杀。某天,有个旅行者到了这个岛上。由于不知道这里的规矩,所以他在和全岛人一起狂欢的时候,不留神就说了一句话:【你们这里有红眼睛的人。】最后的问题是:假设这个岛上的人足够聪明,每个人都可以做出缜密的逻辑推理。请问这个岛上将会发生什么?此问题的第一个答案是用数学归纳法得出的:如果这个岛上有N个红眼睛,那么在旅行者说这句话的第N天,他们全部都会自杀。具体到本题则是,在第5天,这个岛上的5个红眼睛会全部自杀。证明过程如下:如果这个岛上只有1个红眼睛,其他人都是蓝眼睛。那么,当旅行者说了这句话之后,此人立刻就会知道自己是红眼睛,他就会在当天自杀。即,当n取第一个值n0=1时,命题成立。假设当这个岛上有N个红眼睛的时候,在旅行者说了这句话之后的第N天,这些红眼睛会全部自杀。那么,当这个岛上有N+1个红眼睛的时候,在每个红眼睛看来,岛上都确定有N个红眼睛,并等待着他们在第N天自杀。而在第N天,大家都没有自杀。所以一到第N+1天,每个红眼睛都明白了这个岛上还有第N+1个红眼睛——他自己。于是大家都在第N+1天自杀了。所以命题得证:如果这个岛上有N个红眼睛,那么在旅行者说这句话的第N天,他们全部都会自杀。当岛上只有一个红眼睛的时候,在旅行者说完这句话的当天,他就会自杀。这个无疑。当岛上有两个红眼睛的时候。在旅行者说完这句话的当天,这两个红眼睛都在等着对方自杀,但对方却没有自杀。于是在第二天他们立刻明白了自己也是红眼睛,于是在第二天一起自杀了。以此往下推理,当岛上有三个红眼睛的时候。旅行者说完这句话,每个红眼睛都在等着第二天另外两个红眼睛集体自杀,但他们没有自杀。所以到了第三天,大家都明白了自己也是红眼睛,就一起自杀了。如此类推下去。就得出了命题:如果岛上有N个红眼睛,那么在旅行者说完这句话后的第N天,这个N个红眼睛会一起自杀。具体到本题就是,到了第五天,这五个红眼睛一起自杀。以上证明看起来非常美妙。可是。陶哲轩说,这个旅行者事实上讲了一句废话,没有带来任何新的信息。因为这岛上有95个蓝眼睛,5个红眼睛。每个人都知道这岛上有红眼睛的人。无非是蓝眼睛的人看到有5个红眼睛,红眼睛的人看到有4个红眼睛而已。旅行者说的那句【岛上有红眼睛的人】,没有输入任何新的信息,他说的就是岛上的人每天都看到的景象。所以哪怕岛上的人思维再缜密严谨,也不会有任何自杀的情况发生。到底是什么情况呢?以下各楼回答==【1】「游客没有输入任何新的信息」这个断言是错的。N=1的情形不必说了,显然输入了新信息。对于N1的情形,要注意,游客必须是当着所有人的面公开做出宣告,如果他是私下分别对每个人说的,就不会起任何作用。「公开宣告」这一举动的意义不是让每个人都知道「岛上有红眼睛」,而是让每个人都知道「每个人都知道每个人都知道……每个人都知道岛上有红眼睛」。在游客公开宣告之前,岛上的人是不可能具有这个多阶知识的,这就是游客输入的新信息。以N=2为例,公开宣告之后,红1立刻获得了一个新的2阶知识:「红2知道岛上有红眼睛」,在公开宣告之前,他没有能力判断这个2阶命题的真假,因为在这之前命题的真假依赖于红1自己的眼睛颜色。同样,红2也获得了新知识「红1知道岛上有红眼睛」。N=3时,公开宣告使得红1立刻获得了一个新的3阶知识:「红2知道红3知道岛上有红眼睛」,在此之前,这个3阶命题的真假也是依赖于红1自己的眼睛颜色(红则为真,蓝则为假)。同样,红2和红3也获得了类似的知识。N=4,5,6,...依此类推。简单说,「岛上有红眼睛」这件事本来只是一项「共有知识」,公开宣告使它变成了一项「公共知识」。这两种知识的区分在认知逻辑里面非常重要,在博弈论中有广泛的应用。用不严谨的话粗略介绍一下这两个概念:对于一个给定的命题P和一群给定的人,共有知识只需要满足一个条件:这群人中所有人都知道P,那么P就是这群人的共有知识。公共知识则需要满足以下所有条件:这群人中1、所有人都知道P;2、所有人都知道所有人都知道P;3、所有人都知道所有人都知道所有人都知道P;4、所有人都知道所有人都知道所有人都知道所有人都知道P;5、……一直下去,直到无穷。要同时满足这无穷多个条件,才能说P是这群人的公共知识。========看到有些人还是不明白为什么公开宣告之前没有人自杀,为什么宣告之后就会自杀了,以及为什么要等到第N天才自杀。以下就用N=4为例来分析一下,希望能有助于理解(但也有可能让人绕得更晕)。设4个红眼岛民分别为A,B,C,D,以下是A心中做出的推理:我看到3个红眼,这可以划分成一共5种情况:1、我是红的;2、我是蓝的,且B自认为是红的;3、我是蓝的,且B自认为是蓝的,且B认为C自认为是红的;4、我是蓝的,且B自认为是蓝的,且B认为C自认为是蓝的,且B认为C认为D自认为是红的;5、我是蓝的,且B自认为是蓝的,且B认为C自认为是蓝的,且B认为C认为D自认为是蓝的。假如没有游客来公开宣告「岛上有红眼」,那么A永远无法判断上述哪一种是真的。由于岛上所有人都做出同样的推理(蓝眼岛民推出的情形多一种),所以每个人都无法判断自己眼睛的颜色,大家都不用去死。而一旦公开宣告「岛上有红眼」,A立刻知道「B知道C知道D知道岛上有红眼」,因此可以立刻排除5;当晚没人死,因此第二天可排除4;第三天排除3;第四天排除2只剩下1,因此A在第四天晚上自杀。B,C,D也都做出完全一样的推理,所以也都在第四天晚上自杀。====补充====有人提到,这道题的一个必要前提是岛上的人要完全信任这个游客。这很对,但还不够。不仅每个人都要相信该游客,而且还必须每个人都知道每个人都知道……每个人都知道每个人都相信该游客。即「游客完全可信」这件事本身也必须是一个公共知识。只有这样,游客的宣告才会具备使共有知识转变为公共知识的力量。====补充2====从小到大,我们一次又一次地被旁人这样教训:「嘘,别说了,小心点。况且这种事谁不知道啊,还要你说?说出来又有什么用呢?你有力量改变它吗?」久而久之,我们越来越习惯于把「你懂的……」挂在嘴边,习惯于对房间里的大象视而不见,选择性遗忘了一个我们其实早就知道的重要事实:「大声说出来」跟「彼此心照不宣」有着决定性的区别。我们不是没有力量。一条恰当的宣言,哪怕它的内容只不过是「我知道」这么简简单单的一句话,也有可能引起整个社会的信念结构的根本改变,让许许多多人断然行动起来。这就是我们每一个人的力量。【2】如果所有岛民都对规则无比恐惧的话,第五天五个红眼都会自杀,但如果他们拖到第六天且管理规则的"神"没有做出任何反应的话,所有其他敬畏着规则的人都会自杀。这题目真心神逻辑,虽然挺复杂的但还算合理。这个岛绝不是什么可以狂欢的岛,想想多恐怖的后果才会让人自愿自杀。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~第一次补充~~~~~~~~~~~~~~~~补充一下题目中隐藏的条件吧,没有这些条件很多事都不成立岛民们都相信:1.三条规则背后是一个可以知道岛民想法的“神”(杜绝了侥幸心理和心照不宣)2.违背规则会招致比死亡还可怕的后果,即“神罚”(让岛民们宁愿自杀也不愿违规)3.“神”具有不可违抗性,岛民无法推翻三条规则也无法逃到岛屿之外。4.岛上有红眼人,他们自己不知道,我也不能告诉他,也不能旁敲侧击的说自己看到多少红眼人。5.我不知道我是那种颜色,可能是红眼人,但我更愿意相信自己是蓝眼人。6.所有人都会像我这样想。蓝眼人相信:1.岛上有五个红眼人2.这五个红眼人也像我这样想,所以他们相信岛上只有四个红眼人,(深一层思维)他们还相信这四个红眼人相信岛上只有三个红眼人,(深一层)这三个红眼人会相信岛上只有两个红眼人,(深一层)这两个红眼人会相信岛上只有一个红眼人,(深一层)这一个红眼人会相信岛上包括自己全都是蓝眼人。红眼人相信:1.岛上有四个红眼人2.这四个人也会像我这样想,所以他们相信岛上只有三个红眼人……以此类推。这些岛民的智商真是突破天际,一个个都有N层思维,每多一个红眼人就要多一层思维。当旅行者告诉他们有红眼人的时候,人们第六层思维中的那个相信没有红眼人的红眼人就不存在了,一直到第五天早晨,红颜人们发现四个红眼人都没有自杀,就会在当天晚上自杀。这时候蓝眼人的神经也绷得紧紧的,因为再过一天没人自杀就证明他们自己也是红眼人了,然后95个蓝眼人会全部自杀。【3】为了想明白游客所说的“你们中间有一个红眼睛”这句话到底产生了什么影响,我们将问题简化为只有两个红眼睛,并对比他们的推理情况。情况一.我们可恶的旅客来到了岛上并说了这一句话这时候,我们的两个红眼睛朋友A和B就开始了题主所说的推理。首先A能看见,B是红眼睛。所以A想,因为B知道岛上必有一个红眼睛,所以如果自己不是红眼睛,B就会得出“B是红眼睛的结论”,那么他今天就会自杀。但是B没有。所以A明白了,原来自己也是红眼睛。考虑对称性,B也是这样想的。所以A和B第二天都自杀了。A和B的逻辑都是没问题的。情况二.我们可恶的游客没有出现这时候,我们还是有两位红眼睛朋友A和B。首先A还是能看见,B是红眼睛。但是注意!我们的逻辑在这里因为游客没有出现而断了。为什么?因为如果游客没有把“岛上有红眼睛”告诉所有人,A就不知道“B知道岛上有一个红眼睛”。也就无法继续上面推理。总结一下,当没有游客的时候,A同学知道的信息只有1.B是红眼睛。但是当有游客的时候,A同学知道的信息就有1.B是红眼睛2.B知道岛上有个红眼睛(当没有游客时,犹豫A不知道自己是否是红眼睛,所以他是不知道这一点的)OK,这是岛上只有两个人的情况,可见游客的出现才使推理变得可能。那么三个人的情况呢?当岛上有三个人A,B,C的时候,我们聪明的A同学又开始推理了。他首先看见有两个红眼睛同学B和C。他想,如果自己不是红眼睛,那么B和C就会因为只看见一个红眼睛,并且都知道对方知道岛上有红眼睛,而开始上述只有两个红眼睛的情况中的推理。到最后,A,B,C同学都自杀了。人数更多的时候可以类推。可见游客的出现并没有直接造成信息的增加,而是使推理变成了可能。【4】陶哲轩说,这个旅行者事实上讲了一句废话,没有带来任何新的信息。问题就在于上面这句话!!!这个题目有个隐含前提,就是岛上的居民不会互相交流岛上是否有红眼睛、有几个红眼睛这个信息,这个是岛上红眼睛居民能够保持稳定存活的一个前提,不然他们早自杀了。好,接下来开始做题。假设有99人蓝眼睛,1人红眼睛,则如果需要维持红眼睛不自杀的状态的话,则只有99人知道岛上有1个红眼睛的人,而1人不知道岛上有红眼睛的人,而当游客讲了岛上有红眼睛的人这句话后,那1个人收到新的信息了,也就是说他收到了新的信息,他知道岛上有红眼睛的人了,所以他必然自杀。假设有2人红眼睛,则有98人知道岛上有2个红眼睛的人,而剩下2个人都认为岛上只有1个红眼睛的人,而且双方都以为对方不知道岛上有红眼睛的人这个信息,而当游客讲了岛上有红眼睛的人这句话后,那2个人收到新的信息了,也就是说他们明白对方知道岛上有红眼睛的人这个信息了,但是对方却没有自杀,这个必然导致自己的自杀。假设有3人红眼睛,则有97人知道岛上有3个红眼睛的人,而剩下3个人都认为岛上只有2个红眼睛的人,并且以为其他两个人掌握了如上段归纳的信息,所以因为上段所述的原因,其他两个人必然在第二天自杀,但是,结果是其他两个人没有这么做,所以他们都收到了新的信息,知道其他两个人掌握的信息与上段归纳的信息不符,所以必然导致自己的自杀。【5】下面设k为红眼睛的人数,Ri(i=1,2,…,k)为红眼睛者,以K=1、k=2、k=3三种情况为例,展开进行阐述:k=1宣告前第一天,R1看到了99个蓝眼睛的人,但他不知道自己是红眼睛(他不确定这个岛上有红眼睛),也无法知道自己是红眼睛,所以R1不会自杀。蓝眼睛们各自看到了一个红眼睛和98个蓝眼睛,但是不知道自己是不是红眼睛,由

1 / 10
下载文档,编辑使用

©2015-2020 m.777doc.com 三七文档.

备案号:鲁ICP备2024069028号-1 客服联系 QQ:2149211541

×
保存成功