このクイズのヒント
-
ヒント知らないよ
このクイズの参加者(12人)
広告
広告
広告
広告
クイズ大陸関連書籍
|
条件付確率シリーズ「トラトラトラ」
難易度:★★★
EON 既出間違いなしですが、シリーズ化ということでお許しください。
さて、3匹の虎がそれぞれ別の檻に入っています。 虎 虎 虎 3匹のうち1匹は満腹で、もう何も食べられませんが、残り2匹はお腹を空かせていて頭の天辺から靴のつま先まで何でも食べちゃうモード。見分けはつきませんよ。みんな「虎」。 いきなりだけど、あなたはちょっとしたバツゲームでこの中のどれかを選んで入らなければなりません。 さてゲーム開始 @まず、あなたはどの檻か選びます。一番上を選んだとしましょう。まだ入っちゃだめですよ。なんと・・・ 虎 虎 虎 A心優しい仕掛け人は、あなたがどの檻を選んだとしても、残りの2つ檻のうち空腹虎の檻を1つ教えてくれます。うわ、めっちゃ飢えてる 虎 虎 飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢 虎 Bここで、あなたは檻を選びなおして良いことになりました。空腹虎は残り1匹ですが、最初にあなたが選んだ一番上か一番下にいるはずです。 虎? 虎 飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢飢 虎? では問題です。あなたは (上)最初に選んだ一番上の檻にそのまま入るのと (下)選びなおして一番下の檻に入るのと、 どちらが虎に食べられないですむでしょうか?それとも、どっちも同じくらい? 囁き基本公開しますのでワイワイやってください
|
上は2/3の確率で空腹。
下は1/3の確率で空腹。 よって、下を選んだほうが若干生き残る確率が上がる。 ……そしてその心は、モンティホールのジレンマ。 むぅ……ぼ、僕の気が確かならコレで良い筈。
EON
ああさんのご指摘の前に答えてしまっているerrorさんは残念ながらアウト!
と出題ミスを転嫁してみたり なんでですか〜?変えたら後悔しそう 私はどうしても納得いく説明が聞きたいのです! それから、とある理由から囁きは秘密のままで・・・
EON
ああさん、ありがとうございます。
一度消してから、質問のフォローコメントを入れようとしていたのですが 調べないで聞くのもいかがと思い、再調査しておりました。 この条件ですか・・・。先ほども読んでいたのに読み流してしまっていました。 これがないといかようにも読み取れるのに気付かない私はまだまだ一つ覚えかしら。うまく付け加えてみます! 直感を信じます@のままで!
変更して間違えたら悔いても悔いきれませんので。 いやいや、少々けんか腰ですみませんでした。
問題自体はいい問題なので、うまく問題文に組み込まれることを期待します 実際問題として私ならどうするか・・・で考えてみました。
EON
改めましてハジメマシテ
お蔭様で、すごい気付きになりました。 さらに出題してみようと思うのでまたご指導ください >悔いても悔いきれません そうそうそう、人生後悔しないのが一番。 紆余曲折をあとで振り返るのがこれまた一興なんですよね〜 って、悔いようが悔いまいが、その頃には虎に喰われてますから!残念! なのかどうかは、何食わぬ顔で後々までヒミツ・斬り(なつかしす ) 最初に1つ選んだ檻がセーフの可能性は3分の1。逆に残り2つにセーフの檻がある確立は3分の2。友達が2つのうちどれかを公表しても、確率は変わりません。よって変えたが勝ち
誰でも納得するように言うとこうでしょうか
EON
>公表しても確率が変わらない
悶々 なぜですか?正しそうなんですが、どうも頭にスルっと入ってこない ↓に変える
これに似た問題聞いたことがあります。
でも分からない。 百万円が三つのはこのどれかに入っていて・・・。 とかいう問題でした。 なんかそれにも法則があるとかテレビでいっていたような気がする。
EON
変えちゃいますか?後悔するかもですよ〜
そうなんです、似た問題がありますが どんなに説明を聞いてもすっきり納得しないのはなぜなんでしょう 変えたほうがよい
変えなかった場合のあたる確立は 33.33・・・で 変えた場合は 66.66・・・ となるので 変えたほうがよい つまりこの問題は 最初に空腹を選んだら生き延びるが 最初にあたりなら死んでしまうといえる (必ず変更するなら) これは知ってます。
EON
@最初に空腹を選んだら生き延びるが
A最初にあたりなら死んでしまうといえる おぉ、なんだか納得してしまいそう @番の可能性が高そうですね。 ということは、モノは言いよう?で人間って簡単に騙されちゃうのかしら 下を選んだ方が食べられない確率が上がる。
最初に3つから1つを選ぶと満腹を引く確率は3分の1。 ということは自分が選ばなかった2つのどちらかに満腹が入っている確率が3分の2。 その2つのうち、空腹の方を教えてくれるのだから、選ばなかった残り1つが満腹である確率がそのまま3分の2。 ってことで上の檻は当りが3分の1、下の檻は当りが3分の2。 なので下の檻を選んだ方がより高確率で満腹を引ける。 どうでしょう?
それでもこの勝率じゃあハイリスクな罰ゲームやなぁ
EON
一回限りのハイリスク罰ゲームも、数万回のローリスク罰ゲームも実質は変わらない「場合」もあるみたいですね どんな場合でしょう
>選ばなかった残り1つが満腹である確率がそのまま3分の2 教えてもらったために、確率が選ばなかった残り一つに移動したように見えますね。 ○1/3→ 1/3 ■1/3→ 飢↓ ■1/3→ 2/3 ということは、確率が、選んだ方に移動しなかったのはなぜなんでしょう? ○1/3→ 2/3 ■1/3→ 飢↑ ■1/3→ 1/3 均等に配分されることだってありえるかもしれませんよ ○1/3→ 1.5/3 ■1/3→ 飢↑↓ ■1/3→ 1.5/3 下の檻を選んだほうがいい。
もし上の檻が満腹であれば仕掛け人は真中または下の檻、どちらかを空腹だと教えてくれる。 この場合は上の檻のまま変えないほうが正解。 真中の檻が満腹であれば、仕掛け人は下の檻を空腹だと教えてくれる。 この場合は中の檻に変えたほうが正解。 下の檻が満腹であれば、仕掛け人は真中の檻を空腹だと教えてくれる。 なので下の檻に変えたほうが正解。 結局最初に選んだ檻が満腹であれば変えないほうが正解で、空腹であれば変えたほうが正解。 最初に満腹を引く確率は1/3、ハズレの確率は2/3なのだから、結論として変えたほうがいい。 自分で書いててグルグルになってきました
EON
いぢわるしてごめんなさい
もちろん、ともくんパパさんのさきほどの回答は素晴らしかったです でも、あまりに有名なこの問題、知識でなく腹の底から理解するとはどんなものか試してみたかったのです で、ここまで説明されると納得するしかなさそうですね。 私の好きな絨毯爆撃法で、ごまかしも聞かないし、 これ以上縮約できないので他の可能性を考えられない。 頭の悪い私にもパーフェクトなお答えです。 ということは・・・ 母集団が決まっていて(この場合3つ) と言ってよろしいのでしょうか? 上でも下でも同じです。
満腹トラを○、空腹トラを×として、檻に入っている組み合わせは上中下の順に、○××、×○×、××○の3通りです。それぞれ、同様に起こりうることなので、確率は1/3ずつです。仕掛け人が「中の檻には空腹トラ」と教えてくれたので、×○×の可能性がなくなり、○××か××○のどちらかになったということです。しかし、この二つは元々同様に起こりうることですので、それぞれ確率1/2となります。というわけで、どちらを選んでもまったく同じです。 どうでしょうか?
EON
面白くなってきました
○ × × × ○ ←この可能性がなくなった × × × ○ したがって、 ○ ×(オープン) × か × ×(オープン) ○ なので「どちらを選んでも」確率は同じ。 考え方としてはすんなり入ってくる感じがあります。 空腹虎を×、満腹虎を○と置き換えて考える。
※虎の配置の可能性は○××、×○×、××○の3通りのみであり、それぞれ1/3の確率で起こることを前提として考える。 さらに、常に自分は最初に1番目を選び、後に変更することを前提とする(どの場所を初めに選んでも実質の変化は起こらない)。 1.○××の場合(確率1/3) この時、2番目と3番目が空腹であり、2番目を教えられる場合と3番目を教えられる場合がある。しかし、変更した場合はどちらにせよ食べられる、つまり1/3は確実に死亡する。 2.×○×の場合(確率1/3) この場合は1番目と3番目が空腹であり、3番目に空腹虎がいると教えられる。この場合、変更すれば確実に生き残る。 3.××○の場合(確率1/3) この場合は1番目と2番目が空腹であり、2番目に空腹虎がいると教えられる。この場合、変更すれば確実に生き残る。 1〜3より、変更した場合は死亡率1/3、生存率2/3。 よって、理論上は変更した場合のほうが生き残る可能性が高い。 但し、実際には「満腹虎にじゃれ付かれて死ぬ場合」「空腹虎を仕留めた場合」「出題者の作為的な好意or敵意」などの理由により確率が変動する場合があることを付記しておく。 自分の個人的な見解では、
「たろうさんの説では、『残りの2つ檻のうち空腹虎の檻を1つ教えてくれる』という条件が、 『中の檻(自分の選んでいない特定箇所)には空腹虎がいる』という条件にすり替わっている」 ところではないかと考えます。 実際は、『下の檻にいる』と教えてくれる場合もあるはずではないかと。 自分も、この問題を理解するにはかなりの時間を費やしました…。確率論は好きなのですがね。
EON
>>8のともくんぱぱさんと同様の解答ですね。
これが正しいことは疑いようもないのですが、 なぜたろうさんのような解答ももっともらしく見えるのか、 という点に一歩入り込めました 変えるほうが2倍有利
norさん、ご指摘ありがとうございます。確かにこの問題の本質は「仕掛け人は特定の檻について答えるわけではない」ということですよね。
「中が×である」という事象と「仕掛け人が中が×と言う」事象の確率がそもそも違うのですね。「中が×」または「下が×」と言うかがそもそも確率的な現象であって、○××の場合はそれぞれ1/2、×○×の場合は「中が×」の確率は0で「下が×」の確率が1、××○の場合は「中が×」の確率が1で「下が×」の確率が0です。 @仕掛け人が「中が×と言う」または「下が×と言う」ことがあって、檻を変えないときに○を選ぶ確率。○××で、かつ、「中が×と言う」のが1/3*1/2=1/6。同様に「下が×」と言っても同じ1/6です。そこで求める確率は1/6+1/6=1/3です。 A檻を変えたときに○になる確率。まず、仕掛け人が「中が×」と言って、下に変えたときに○を選ぶ確率を計算します。××○でそう言う場合ですから、1/3*1=1/3です。仕掛け人が「下が×」と言って、中に変えたときに○を選ぶ確率も、×○×の場合で、計算は同じなので1/3です。すると檻を変えたときに○になる確率は1/3+1/3で2/3です。 私のはじめの解答はnorさんが言うように、「中が×であるという事象が起こった場合」であり、こうなるのは2/3です。しかし、この問題は「仕掛け人が、中が×(または下が×)と言う事象が起こった場合」であり、こうなるのは、中が×(または下が×)と言う場合1/2です。ここに間違いの本質があったのだと思います。
EON
>仕掛け人は特定の檻について答えるわけではない
>「中が×である」という事象と「仕掛け人が中が×と言う」事象の確率がそもそも違う」 選び替えを判断する時点での各事象の確率は、 「仕掛け人が中が×と言う確率」×「当たりと初期選択位置がその組み合わせである確率」である。 具体的には左を選んだとして、当たりの位置3通りを以下のように場合分け ■左が正解だったとき、 ○×× →1/2*1/3 ○×× →1/2*1/3 これはどちらも変えたら損で、確率は1/3 ■中央が正解だったとき、 ×○× →0*1/3 ×○× →1*1/3 これは変えたら得で、確率1/3」 ■右が正解だったとき、 ××○ →1*1/3 ××○ →0*1/3 これも変えたら得で、確率1/3」 ともかく一文では表現するのが難しい問題ですね。 騙された、というよりは簡単に見せかけられた問題なのに 本質を理解するために、こんなに文章を連ねなければならないとは。 もう解説しつくされた感がありますが、まどろっこしいくらい細かい解説をします。
○が満腹虎、×が空腹虎 最初に選んだものに下線(○×)、仕掛け人の公開を ■まず配置の可能性は以下の3通り @一番左が満腹 ○×× A真ん中が満腹 ×○× B一番右が満腹 ××○ ■これに選ばれる可能性3通りをかけて9通り T.一番左を選ぶ @:○×× A:×○× B:××○ U.真ん中を選ぶ @:○×× A:×○× B:××○ V.一番右を選ぶ @:○×× A:×○× B:××○ ここまでは、均等です。 さて、ここから分岐しましょう。仕掛け人の選び方には見方が2通りあります。 選ばれた檻は白文字にしましょう。 ここで選びなおすべきかどうか評価できるので選びなおすべき場合は(選)をつけましょう A.満腹虎を公開しないことを当たり前(確率の母数に入れない←表現あってるかな? )とする場合 T.一番左を選ぶ @−1:○×× @−2:○×× A :×○× (選) B :××○ (選) U.真ん中を選ぶ @ :○×× (選) A−1:×○× A−2:×○× B :××○ (選) V.一番右を選ぶ @ :○×× (選) A :×○× B−1:××○ B−2:××○ (選) お、なんと(選)が6つ、非(選)も6つになりました。 これなら変えても変えなくても同じです。一方で B.満腹虎を公開しないことを確率に加味する(確率の母数に入れる)場合 T.一番左を選ぶ @−1:○×× @−2:○×× A−1:×○× (選) A−2:×○× (選) B−1:××○ (選) B−2:××○ (選) U.真ん中を選ぶ @−1:○×× (選) @−2:○×× (選) A−1:×○× A−2:×○× B−1:××○ (選) B−2:××○ (選) V.一番右を選ぶ @−1:○×× (選) @−2:○×× (選) A−1:×○× (選) A−2:×○× (選) B−1:××○ B−2:××○ (選)12通り、非(選)が6通り 選びなおすとお得なパターンが選びなおさない場合の2倍ありますね。 パターンAとパターンBを見比べるとオレンジの部分に差があります。
これを言葉でどうにか表現しようとしていたのが、答えをわかっていた方の試行だったのではないかと思うのですが、いかがでしょうか? ヒミツ
すみません、一度書きかけといて、消しちゃってました。
その後、自分の考えをうまくまとめられないかなぁ、と思っていたのですが、結局挫折。その間にここの議論は深まっていくしで... ということで、現在の流れと沿っていない部分もありますが、お許しください。長いわりにうまく説明できている自信もありません。後半の7行を読んでもらうだけでいいかも 私はこの問題昨年12月に、エンゼルさんの問題で拝見しました。実は解答発表後もあまり納得できませんでした。もちろん、問題や解説のせいではありません。ウィキペディアの説明を見てもまだ納得できませんでしたので。 (ちなみに私は、理系出身くずれ、数学得意なはず、でした。 ) いや、数式とか、場合わけで説明されてひとつひとつは理解できるのですが、どうにもどっかで騙されているような気がぬぐえなかったのです。 以下、私の発言は、数学的な説明はあまりちゃんとしていません。だぶってもな、と思いますので。なんで納得できないんだろう、というのを自分なりに考えた過程です。 で、結局私の納得できた考え方はこんな感じでした。 @箱が隠してあるから、なんかいちかばちかのゲームに思えるのです。さらに、参加者の立場で考えるので、ずっと公平、というか均等な条件ですすんでいるように思えるのです。 Aと、いうことで、仕掛け人の立場に立って考えます。 ・参加者が○(満腹)を選んだ場合、仕掛け人は残りのふたつのどっちでも好きなほうを選べる(開けられる)。 ・参加者が×(空腹)を選んだ場合、仕掛け人は残りのふたつのうちの○を選べない(開けられない)、×を開けるしかない。残るのは必ず○の箱です。 (ちなみに前者の確率が3分の1、後者の確率が3分の2ですね。) ここで、わかったのです。これは仕掛け人の行動に対して制限のかかるルールなのです。 最初に参加者が選んだのが○の確率は3分の1。残りの2つのどちらかに○がある確率は残りの3分の2。残りふたつを選んだ方がいいに決まっています。 今回のルールをちょっと考え直すと、選ぶ箱を変えるということはすなわち、参加者は残りふたつを選んで、確実に×な方を仕掛け人が取り除いてくれる、と考えてもいいわけです。逆に箱を変えないということは、そのままひとつの箱、ですので、どちらが有利かは一目瞭然ですね。 私の見た解説のウェブページでは、猫を相手に仕掛け人の役をやらせてもらえます。仕掛け人の悔しさがよくわかりました。
EON
お待ちしておりました
私は友人に出されて、答えられなかったのがきっかけです。 こんな考えにくいのに、何人かは模範解答をすらすら答えるから驚きだったんです。 だから騙されている感を共有していただけてほっとしました >仕掛け人の行動に対して制限のかかるルール なるほど。参加者側には制限も何もないように見えたあたりに トリックの根っこがあったのかなぁと思えました。 こうやって説明していただけると仕掛け人説ですっきりしますね これを一般化していいのかわかりませんが、 「確率でプレーヤが複数いる場合、各プレイヤーの視点からみるとわかりやすくなることがある」のかも。 今回は無意味ですが、箱の立場、景品の立場、というのも場合によっては有効かもしれませんね。 なんだか、クイズ大陸らしい意外な視点を与えていただけて、嬉しいです。 猫のページかわいいですね。知ったかぶりをしていると何も教えてもらえないところが素敵 自分もこの問題を昔考えたことがあります。
確率の定義を確認すると、 事象Aの起こる確率は、 事象Aの起こる場合の数/起こりうるすべての場合の数 ただし、各根源事象が同様に確からしい一つの試行とする。 となっています。 この同様に確からしいというのが重要です。 この問題も同様に確からしい場合に分割してやれば解決します。 他の人に倣って、満腹虎を○、空腹虎を×とします。 配置は1.○××、2.×○×、3.××○の3通り。 この3つは同様に確からしいです。 仕掛け人が空腹虎の一つを教えてくれるのですが、 一番目の場合は2つの可能性があります。 このときコインを投げて、 表がでたら上の方の虎、裏が出たら下の方の虎を教えるものとします。 他の2つの場合は、選択の余地はありませんが、 このときもコインを投げて表と裏が出た場合を数えます。 すると3*2=6通りの場合が考えられます(教えた虎には下線をつけました)。 1.+表:○×× 2.+裏:○×× 3.+表:×○× 4.+裏:×○× 5.+表:××○ 6.+裏:××○ この6つの場合が同様に確からしいのは明らかですね。 一番上の虎が空腹虎である確率は4/6=2/3となりますので、 選びなおすのがよいということになります。 直感的に分かりにくい場合は、 極端な例を考えてみれば分かりやすいと思います。 檻が1000個あったとして、999個の檻には空腹虎が入っていると思ってください。 あなたが一番上の檻を選んだ後、 仕掛け人は残りの999個の檻の内、998個の空腹虎の檻を教えてくれます。 あなたはそのまま最初に選んだ檻に入りますか?
EON
いはらさん、はじめまして。解説ありがとうございます。
>同様に確からしい場合に分割してやれば解決 このフレーズずしりと来ましたよ 私のじゅうたん爆撃より簡素化されていていいですね。 他の2つの場合は、選択の余地はありませんが、ここがやはりポイントみたいです。浮き彫りになってきてスッキリしました! >仕掛け人は残りの999個の檻の内、998個の空腹虎の檻を教えてくれます うぉーすごい例ですね。超直感的です ところで天邪鬼に思われるかもしれませんが、こんな例も思いつきました。 檻が無限にあって当たりが1つしかないときに @選ばれた檻以外を1つだけ残して、他のすべての空腹檻を教えてもらえる場合 A選ばれた檻以外の1つだけ空腹檻を教えてもらえる場合 B選ばれた檻以外の残り半分について空腹檻を教えてもらえる場合 どちらも3個のうちの1つが満腹檻で、1つの空腹檻を教えてもらえる条件と同等の条件ですが確率は極端に違いますよね。 問題のわかりにくさの根っこというよりは 満腹=1、空腹=2、教えてもらえる空腹=1、の関係が加算なのか乗算なのかというくだらない問題かもしれませんが・・・。 キトさん、いはらさんのご回答のおかげでさらに考えが深まりました。
次回からは、考えすぎ宣言してから出題しないとみなさまひいてしまうかもしれませんね。 お付き合いしてくださって本当にありがとうございます。 次回作でもよろしくお願いいたします。 私は、この問題(というより数学の問題全般に言えることですが)は、「答を知っている」ことより、「答が納得できている」ということのほうが大事だと思うのです。(公式や、解法パターンを数多く知っていることよりも、問題の本質を理解できていること)
そういう意味で、この問題は非常によかったんではないでしょうか。勉強になりました。ありがとうございます。 また個人的に「答を聞いても(すぐには)納得できなかった」という人が他にもいたんだ、ということがわかったことが収穫でした 次回も期待しております。 キトさん再びこんばんは
問題の本質の理解!まさにその一言に集約されますね。 自分がある問題をゼロから解決できるという「必然性」が欲しいんですよね。 キトさんは既に一度悩んでいて、今やすっかり大丈夫な風でもあったので >勉強になりました というコメントになぜかとても嬉しくなりました。 もしよかったら後学のためにも、ちょっとでもよかった部分を具体的に教えていただけませんか? No.20のEONさんへ これで答えになっているのかどうかはわかりませんが(具体的じゃないです)
勉強になったのは、変な言い方ですが「自分がなぜ、納得できなかったのか」ということに加えて、「自分がどう理解し、納得したのか」についても改めて考えられたことですね。 「自分の考えたことを人に説明する」このときに自分の理解が一番進むのではと思います。 さらに『他の方の思考の過程を見させていただいた』ような感じが、非常に有意義でした。(ここを具体的に書こうとすると、時間とスペースが...でご勘弁を) その点は、やはり進行役の努力とご苦労があったのではと思います。 クイズ大陸ならではの議論ができたように思えます。 追記:他にもいっぱいあるのですが、 やはり、No.12のたろうさんのコメントでしょうか。この問題のどこに「仕掛け」があって、どうすれば「仕掛けを突破できるのか」、がわかりやすく解明されたような。
EON
こちらこそ変な聞き方になってしまってすみませんでした
No.12のたろうさんのコメント、実は最初何回か読み直しても理解が追いつかなかったので、そのまま自分の解説を書いてしまったのです。言われてみてこの数日間、再び解読(といったら失礼ですが)していました。 じっくり読んでみると、洗練された内容に本質がぎっしり詰まっていたみたいですね。教科書を読んでいたときのことを思い出します。私も同様に、『他の方の思考過程を気付かないうちにスルーしていた』という点に気付いてしまいました。やっぱり時間をかけてじっくり読まなきゃな。うまい読み下し方を知りたいものです 変えた方が良い!
既に1つは空とわかっているので箱を変えると、始めが当たっていた場合ははずれに、始めがはずれだった場合に当たります。つまり、当たる確率が3分の2にUPします! これ
EON
ジョジョラさん、正解!っていう問題ではなかったのですが
でも、そういうことですね。 有名でない問題を出したときにもスッキリお答えくださるかしら といじわる言ってみる。 既出問題にお付き合いくださりありがとうございました。
ここまで穿り返せば、既出って許されるんでしょうかね 次々と新しい問題を開拓したい反面、やり取りによってのみ得られる無二の体験が先に出した人だけのものになるというのはちょっと残念です。 逆にこれくらい毎回穿れるものならモンティーホール問題を常時リアルタイムで開設しておくことで、新しく上陸した方の真新しい思考の過程を垣間見れるかもしれないんですよね。極論かもしれませんが。 さて、条件付確率シリーズ第二弾はこちら! http://quiz-tairiku.com/q.cgi?mode=view&no=5917
EON
おっけー
EON
いいですね
|