史上最難的邏輯問題

2023/10/16閱讀時間約 7 分鐘

https://www.youtube.com/watch?v=LKvjIsyYng8

↑原題網址↑
(或是直接在youtube搜尋「OZO ULU」也可以查到,真的太經典了)
(感謝出題者與製作cc字幕的譯者讓我們得以認識如此特別的問題)

前言

這個影片我在幾年前就已經看過
只是完全沒想到 
居然會在數學的社群(上篇文提過)看到有人提出這個問題
喚醒了我當時的震撼與對這道謎題的欽佩
想不到居然有題目可以這樣出
在我有限的理解與記憶裡
這題真的可以稱為「史上最難的邏輯問題」
今天就跟文字的方式好好跟大家分享



題目

(有興趣的朋友可以點擊上面網址觀看,有更完整的故事情節,將問題稍微簡略整理如下:)

學會所有外星語言的你/妳造訪一座遠古行星,遇見三位外星統治者T、F、R,但你/妳並不知道誰是誰。三人當中,T永遠說真話,F永遠說假話,R則隨機回答,你/妳只被允許對三位統治者提問總共三道是非題,以分辨三人,但最重要的是,你/妳雖然精通所有外星語言,卻忘記了「OZO」和「ULU」這兩句話哪一個對應到「是」,哪一個對應到「否」,你/妳該怎麼對三位統治者進行提問,找出誰是誰呢?
(歡迎各位讀者拿去問人,但此題過度燒腦,請留意親友間的和諧^^)



困難

原文:「At first,this puzzle seems not just hard,but downright impossible」
中文翻譯:「一開始,你會覺得這個問題不只是難,簡直是無法回答」
這是影片中準備公布詳解時所講的第一段話
說的真是太對了,完全就是我當年第一次看到這影片的心情
這題的題目從字義上看起來好像勉強能理解
但它的困難之處是根本不知該如何下手
尤其是『R』的存在,隨機回答的變因
使得提問後得到的答案有可能出現「毫無意義」的情況
這就大大增加了求解的難度
但在正式進入解題環節之前,還需要對答題方式進行一點點設定



設定

這邊是影片裡沒有,本人自己的一些補充
這種類型的題目,需要適度的規範
例如不知道「是」或「否」,那可不可以請外星人換句話說,回答「對」或「錯」就好?或是用其他的詞語?抑或是肢體語言?
但如果真的這樣討論下去,很明顯會沒完沒了
所以讓我們回歸到解邏輯問題的原意,訓練邏輯能力,並且在有限條件下推理出正解



解答

假如看了影片還是不太好理解,底下我設計了文字版的解題過程

從『是』與『否』設計問題

要解決這道可怕的問題,首先要設計好問題
從R下手是不可能的,必須先針對必講真話或必講假話的T、F來設計問題
由於我們不知道他們會回答「是」或「否」
所以提的問題必須稍微設計過,想辦法讓這兩人的回答能「一致」
舉例:我們先如果問T或F一道絕對正確的問題(例如1+1是不是等於2)
對T而言他當然會回答:「是」
對F而言他當然會回答:「否」
我們來試著變化一下問法



【A情況】

把題目改成「如果我問你1+1是不是等於2的話,你會回答『是』嗎?」

  • 對T而言,因為問題的答案是正確,T又必說真話,所以T還是會回答『是』
  • 對F而言,因為問題的答案是正確,但F必說假話,本來F要回答『否』,但後面又多了「你會回答『是』嗎?」這句話,F的答案就必須變成『是』

針對這裡我必須多講一點,如果F回答『否』,代表F承認,在你提出「1+1是不是等於2」的時候,F的答案是『』,這就違背了F必說謊話的假設,為了對這句話說謊,F需要回答『是』
也可以把F當成笑裡藏刀、口是心非的人,比較好理解

至此,整題最大的核心觀念出爐,就是『雙重否定』,類似中文的「不」,也就是數學的「負負得正」的概念
如果上面這個看不太懂,需要好好咀嚼一下觀念,不然後面會混亂的

目前我們發現,像上述的方式提問,只要問題的前半段絕對正確,那無論T或F都會回答『是』
那如果前半段是錯誤的呢?

【B情況】

把題目改成「如果我問你1+1是不是等於3的話,你會回答『是』嗎?」

  • 對T而言,問題的答案是錯誤,所以T會回答『否』
  • 對F而言,問題的答案是錯誤,本來F要回答『是』,但後面又多了「你會回答『是』嗎?」這句話,F的答案就必須變成『否』

很快我們又發現,改變一下提問的方式,只要問題前半段是錯誤的,那無論T或F都會回答『否』
但因為我們並不知道「OZO」和「ULU」哪個是「是」,哪個是「否」,所以我們還需要一點變化


【C情況】

把題目改成「如果我問你1+1是不是等於2的話,你會回答『否』嗎?」

  • 對T而言,答案是正確,T當然【不會】答否,所以T還是會回答『否』
  • 對F而言,答案是正確,本來F要回答『否』,但後面多了「你會回答『否』嗎?」這句話,和A情況時相同,F為了對「『會』回答否」這句話說謊,必須回答『否』


【D情況】

把題目改成「如果我問你1+1是不是等於3的話,你會回答『否』嗎?」

  • 對T而言,答案是錯誤,T當然「會」答否,所以T會回答『是』
  • 對F而言,答案是錯誤,根據B選項的最後面,再加一個否定,所以F會回答『是』

看似我們需要整理一下思緒,並且把真正的OZO和ULU加進討論裡面


將『OZO』和『ULU』加入問題

把題目改成「如果我問你1+1是不是等於2的話,你會回答『OZO』嗎?」

  • 先假設OZO代表『是』,則根據A情況,TF都會回答『OZO』
  • 再假設OZO代表『否』,則根據C情況,TF還是都會回答『OZO』

再把題目改成「如果我問你1+1是不是等於3的話,你會回答『OZO』嗎?」

  • 假設OZO代表『是』,則根據B情況,TF都會回答『ULU』
  • 假設OZO代表『否』,則根據D情況,TF均會回答『ULU』

我們終於發現了驚人的現象
只要提問問題的前半段是正確的,這種問法下,不論T或F都會回答OZO
如果提問問題的前半段是錯誤的,這種問法下,不論T或F都會回答ULU

但是上述的這些,對於R來說都通通無效,我們只好善用第一道問題,來找出R到底是誰,或是利用刪去法,確定誰不是R,再繼續問他問題

開始解題

接下來,請三位外星統治者站成一排,然後對中間那位提問

問題一:「如果我問你左邊那位是不是R,你會說『OZO』嗎?」

  • 狀況一,中間那位是R,問題無意義,但可以證明左、右兩位都不是R
  • 狀況二,中間是T或F,而且回答OZO,代表問題為真,即左邊是R,右邊不是R
  • 狀況三,中間是T或F,而且回答ULU,代表問題為假,即左邊不是R

不管是哪一種狀況,我們都能推導出至少一位不是R,接下來提問確定不是R的那位

問題二:「如果我問你是不是F,你會回答『OZO』嗎?」
(已經確定他不是R了,這道問題也可以稍加變換,改問他是不是T)

  • 如果他回答OZO,代表問題為真,他是F
  • 如果他回答ULU,代表問題為假,他是T

第三道問題,記得和上一題問同一個外星人,才能保證答案不是隨機的

問題三:「如果我問你,中間那位是不是R,你會回答『OZO』嗎?」

  • 如果他回答OZO,代表問題為真,中間是R
  • 如果他回答ULU,代表問題為假,中間不是R,那就是剩下的那位是R

至此,我們雖然還是沒有搞懂OZO和ULU的真實意義,但至少我們分清楚三位外星人誰是誰了


結語

非常感謝您看到最後,這篇文章我處理了好久,途中腦袋轉壞燒壞了好幾次,而且講來講去肯定還是有不夠完整的地方,就請各位在底下理性留言分享了
最後是這篇文我不小心發佈出去過,結果好像沒處理好,第一次打完滿滿的文章但差不多一半整個被吃掉,受到非常大的心理打擊,憑藉著意志力再次重打完成,請看在我這麼努力撰稿的份上,來點支持鼓勵吧:)

邏輯好,思維一定好,條理分明才能明辨是非

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