红蓝眼睛自杀岛问题的逻辑展开
问题
在一座孤岛上,生活着1000个原住民,其中900个人是红眼睛,100个人是蓝眼睛。他们共同遵守这样的规则:
他们不知道自己眼睛的颜色;
而且不能告诉别人,对方的眼睛是什么颜色
如果有人知道了自己的眼睛的颜色,那他当晚就会自杀
他们极度渴求自杀,会竭力进行绝对正确的逻辑推理,力图早日确定自己眼睛的颜色而得以自杀
有一天,这个岛上来了一个游客,在取得了所有人的信任之后,他无意间在全岛人都在场的情况下喊了一句:
“你们当中有人是蓝眼睛!!!”
那么接下来,岛上的这1000个原住民的命运会如何?
直觉
人们的直觉是,这不是说了一句废话吗?大家都知道岛上有蓝眼睛,所以怎么会有什么影响呢?
让我们忘记直觉,进行仔细推理。
解答
公理:公共信息在所有的假设推理中适用,非公共信息仅在本层假设推理中适用
游客的话是公共信息,而岛上两种眼色的人数是非公共信息,其他人眼中岛上两种眼色的人数也是非公共信息。
请牢记公理,以便进行正确的情境转换。在每一层假设推理中,公共信息都是一样的,但非公共信息是不一样的,甚至可能会和现实大相径庭:每一层假设都会相对于现实略有偏差,但随着假设不断深入这个偏差会大到惊人的程度。所谓情境转换,就是将本层的非公共信息设定为外层所假设的值。下面展开推理链条,假设推理的框架被加粗。
所有蓝眼岛民听到游客的话以后,都会进行这样的推理:
我看到,岛上有900个红眼,99个蓝眼。 假如我是红眼 ,那么岛上实际上有901个红眼,那么那些蓝眼岛民听到游客的话以后,都会进行这样的推理:
我看到,岛上有901个红眼,98个蓝眼。 假如我是红眼 ,那么岛上实际上有902个红眼,那么那些蓝眼岛民听到游客的话以后,都会进行这样的推理:
我看到,岛上有902个红眼,97个蓝眼。 假如我是红眼 ,那么岛上实际上有903个红眼,那么那些蓝眼岛民听到游客的话以后,都会进行这样的推理:
我看到,岛上有903个红眼,96个蓝眼。 假如我是红眼 ,那么岛上实际上有904个红眼,那么那些蓝眼岛民听到游客的话以后,都会进行这样的推理:
……
我看到,岛上有997个红眼,2个蓝眼。 假如我是红眼 ,那么岛上实际上有998个红眼,那么那些蓝眼岛民听到游客的话以后,都会进行这样的推理:
我看到,岛上有998个红眼,1个蓝眼。 假如我是红眼 ,那么岛上实际上有999个红眼,那么那个蓝眼岛民听到游客的话以后,将会进行这样的推理:
我看到,岛上有999个红眼,0个蓝眼。但游客说岛上有蓝眼,那么那个蓝眼就是我了,我今晚,也就是第1天晚上自杀。
因此第1天晚上那个蓝眼岛民必定自杀。如果第2天我的确看到那个蓝眼岛民自杀了, 假设成立 ,我是红眼,我应当在第2天晚上自杀。反之如果他没自杀,则 假设错误 ,我是蓝眼,我同样应当在第2天晚上自杀。也就是说,第2天晚上我必死无疑。
因此第2天晚上所有蓝眼岛民必定自杀。如果第3天我的确看到所有蓝眼岛民自杀了, 假设成立 ,我是红眼,我应当在第3天晚上自杀。反之如果他没自杀,则 假设错误 ,我是蓝眼,我同样应当在第3天晚上自杀。也就是说,第3天晚上我必死无疑。
因此第3天晚上所有蓝眼岛民必定自杀。如果第4天我的确看到所有蓝眼岛民自杀了, 假设成立 ,我是红眼,我应当在第4天晚上自杀。反之如果他没自杀,则 假设错误 ,我是蓝眼,我同样应当在第4天晚上自杀。也就是说,第4天晚上我必死无疑。
……
因此第99天晚上所有蓝眼岛民必定自杀。如果第100天我的确看到所有蓝眼岛民自杀了, 假设成立 ,我是红眼,我应当在第100天晚上自杀。反之如果他没自杀,则 假设错误 ,我是蓝眼,我同样应当在第100天晚上自杀。也就是说,第100天晚上我必死无疑。
就这样,现实中的所有蓝眼岛民都决定了在第100天自杀。那么红眼岛民会如何推理呢?
我看到,岛上有899个红眼,100个蓝眼。 假如我是红眼 ,那么岛上实际上有900个红眼,那么那些蓝眼岛民听到游客的话以后,都会进行这样的推理:
我看到,岛上有900个红眼,99个蓝眼。 假如我是红眼 ,那么岛上实际上有901个红眼,那么那些蓝眼岛民听到游客的话以后,都会进行这样的推理:
我看到,岛上有901个红眼,98个蓝眼。 假如我是红眼 ,那么岛上实际上有902个红眼,那么那些蓝眼岛民听到游客的话以后,都会进行这样的推理:
我看到,岛上有902个红眼,97个蓝眼。 假如我是红眼 ,那么岛上实际上有903个红眼,那么那些蓝眼岛民听到游客的话以后,都会进行这样的推理:
……
我看到,岛上有997个红眼,2个蓝眼。 假如我是红眼 ,那么岛上实际上有998个红眼,那么那些蓝眼岛民听到游客的话以后,都会进行这样的推理:
我看到,岛上有998个红眼,1个蓝眼。 假如我是红眼 ,那么岛上实际上有999个红眼,那么那个蓝眼岛民听到游客的话以后,将会进行这样的推理:
我看到,岛上有999个红眼,0个蓝眼。但游客说岛上有蓝眼,那么那个蓝眼就是我了,我今晚,也就是第1天晚上自杀。
因此第1天晚上那个蓝眼岛民必定自杀。如果第2天我的确看到那个蓝眼岛民自杀了, 假设成立 ,我是红眼,我应当在第2天晚上自杀。反之如果他没自杀,则 假设错误 ,我是蓝眼,我同样应当在第2天晚上自杀。也就是说,第2天晚上我必死无疑。
因此第2天晚上所有蓝眼岛民必定自杀。如果第3天我的确看到所有蓝眼岛民自杀了, 假设成立 ,我是红眼,我应当在第3天晚上自杀。反之如果他没自杀,则 假设错误 ,我是蓝眼,我同样应当在第3天晚上自杀。也就是说,第3天晚上我必死无疑。
因此第3天晚上所有蓝眼岛民必定自杀。如果第4天我的确看到所有蓝眼岛民自杀了, 假设成立 ,我是红眼,我应当在第4天晚上自杀。反之如果他没自杀,则 假设错误 ,我是蓝眼,我同样应当在第4天晚上自杀。也就是说,第4天晚上我必死无疑。
……
因此第100天晚上所有蓝眼岛民必定自杀。如果第101天我的确看到所有蓝眼岛民自杀了, 假设成立 ,我是红眼,我应当在第101天晚上自杀。反之如果他没自杀,则 假设错误 ,我是蓝眼,我同样应当在第101天晚上自杀。也就是说,第101天晚上我必死无疑。