牛津大學入學面試就這?組隊選個顏色?背后的邏輯水深得很
如何順利入學牛津大學?
別慌,選個顏色先。
最近,一位牛津大學的邏輯學教授發布了一個入學面試問題,在各大平臺都引來了大批網友的圍觀和討論。
問題描述非常簡單:
這是一項雙人合作節目,兩位完全沒有見過面的參賽選手將各自待在一個完全封閉的房間中。
在一輪比賽中,參賽者有兩種可執行操作:
1、選擇結束比賽,并向比賽主持人說出一種顏色;
2、向另一位參賽者發送一條信息(內容隨意),接收者將在下一輪比賽前收到。
比賽回合數無限。當兩位參賽者在同一回合中都選擇結束比賽,并向比賽主持人說出同一顏色時,兩人都勝利。
反之,如果只有一人選擇結束比賽說出顏色,或兩人說出的顏色不同,則兩人一起失敗。
現在你是其中一位參賽者,怎么才能贏?
無休止地“達成共識”
相信很多人都會首先想到:通過“發送信息”這一操作和隊友達成共識。
比如像這樣,第一輪向隊友發送“我們在第三輪都宣布紅色,并在第二輪互相確認一次”的消息,之后就能自然而然地成功。
但想問題不能太Naive,要是你們倆都在第一輪中向對方發送了信息呢?
如果心有靈犀一點,信息內容碰巧是相同的,那么倒是也能在第三輪獲得勝利(甚至連“第二輪確認”都算是走個過場了)。
但如果一個人表示“要宣布紅色”,一個人表示“要宣布藍色”呢?
你們或許就會各自眉頭一皺,并選擇:
1、都堅持自己的決定,然后陷入僵持。
2、都服從對方的決定,然后無限循環。
嗯……就像這條評論說的一樣,這本質上是一個“誰來從屬”的問題,必須有一方站出來打破這種無限制的“尋求共識”。
出題人教授則對此表示,在這個非常經典的邏輯謎題中,兩位參賽者,同時也是合作者之間存在著一種基本的對稱性。
具體來說,“在盡量短的回合中通過發送信息來與隊友達成共識”是看到這一謎題后的理所應當的想法。
而當雙方都基于這一邏輯去思考時,在同時接收和發送信息的規則下就很容易產生額外的“爭論”和“確認”回合。
打破“邏輯對稱性”
出題人教授提出了一種思路:使用“隨機性”來破這種“對稱性”。
最簡單的隨機小游戲:丟硬幣。
而發送的信息內容就可以是這樣:
從現在開始,我打算每一輪都拋硬幣,正面是紅色的,反面是藍色的,并在下一回合中向你告知我拋硬幣的結果。
如果你也這樣做,那么我們應該很快就能在某個回合中拋到相同的一面,然后我們就可以在下一回合確認,然后在下下回合中勝利。
把“誰來從屬”問題轉化為一個隨機概率問題,聽上去似乎可以打破那種“尋求共識”的循環,不過很快就有人指出了漏洞:
這種方法要實操,雙方得首先就硬幣正反對應“紅/藍色組合”達成共識,要是對方也基于這種邏輯,在同一輪中推薦了“綠/黃色組合“呢?
不過這位評論者認為隨機性策略還是有效的,只不過可以稍作修改:
拋硬幣,正面則在下一輪告知隊友“我要宣布紅色請你確認”,反面則不做任何操作。
也就是說,他認為在這一謎題中,最重要的是保持“每一輪只有一人執行說話”。如果隊友也贊同這一邏輯,那么很快就能結束比賽。
在面對這一謎題的真實入學測試中,還有一些面試者提出了這樣的思路:
當雙方選擇了不同顏色時,不追求隨機,而是全部采納——將兩種顏色混合作為新的共識顏色。
出題人教授表示因缺思聽,但是紅+藍是紫色還是紫羅蘭色?你是打算采用混合光、混合顏料、還是RGB色來產生新顏色?
邏輯謎題還能測性格
這一謎題公布之后,大批網友的熱烈討論里誕生了不少有趣的思路。
比如有像這樣,將邏輯謎題轉化成了一個計算機模型:
將參賽者轉化為一個虛擬機(VM),擁有元組(bool endGame, rgb agreed_color, string message),VM1的這一消息組將作為輸入發送給VM2。
而在真實的的牛津大學25分鐘入學面試中,出題人教授還通過這一謎題簡單地認識到了候選者們的不同個性。
比如一些候選者會遵循“領導者策略”,堅持說服對方的想法以和自己達成一致。
另一些則更傾向于“服從對方”,會首先發消息表示“同意對方想要使用的任何顏色”。
還有一個有趣的結果是,在顏色的選擇上,有2/3的候選者會選擇紅色,緊接著是數量遠遠落后的藍色,其他的顏色諸如橙色,綠色,黃色和黑色非常少。
事實上,上述這一問題還有三個變體:
1、交替發送
兩名參賽者只能交替回合發送信息,一個回合中只能有一人發送
2、碰撞問題
兩名參賽者如果在同一回合發送信息,則信息產生碰撞,參賽者會知曉“發送失敗”,但對方的信息也因此無法收到
3、鴿鴿鴿子
兩名參賽者的房間離得相當遠,發信息得靠鴿子飛,所以要相當長的時間(或許是幾百幾千輪之后)之后才能收到
針對原問題以及變體問題,你又有哪些新的解題思路?
參考鏈接:
[1]http://jdh.hamkins.org/coming-to-agreement-logic-puzzle/
[2]https://twitter.com/JDHamkins/status/1475088789701726208[3]https://news.ycombinator.com/item?id=29707135
本文來自微信公眾號“量子位”(ID:QbitAI),作者:博雯,36氪經授權發布。