Στα «ενδότερα» της λογικής

Στη σειρά του ΒΗΜΑ-Science για όσους θέλουν να φτιάξουν ξανά τη… σχέση τους με τα Μαθηματικά, συνεχίζουμε την προσπάθεια να προσεγγίσουμε τη λύση ενός τα πιο παράξενα προβλήματα Λογικής που είχε εφεύρει ο διάσημος μαθηματικός Ρέιμοντ Σμούλιαν.

Την προηγούμενη εβδομάδα είχαμε ξεκινήσει την προσπάθεια κατανόησης του τι σημαίνει το «αν και μόνον αν» – που ονομάζεται και «αμφίδρομη υποθετική πρόταση» (biconditional) – στη λεγόμενη Δίτιμη Λογική. Δηλαδή εκεί που δεχόμαστε ότι στις παρουσιαζόμενες προτάσεις χωράει μόνον ένας χαρακτηρισμός: Αληθής ή Ψευδής, και ισοδύναμα μία από τις δύο απαντήσεις, μόνον ΝΑΙ ή μόνον ΟΧΙ.

Λειτουργεί σε πρώτη προσέγγιση περίεργα αλλά είναι πολύ δυνατό μαθηματικό εργαλείο όταν μάθεις να το χειρίζεσαι. Μπορεί να συνδέει δύο εντελώς άσχετες μεταξύ τους προτάσεις και όμως αυτό να δίνει λύσεις όπως θα δούμε στα προχωρημένα προβλήματα του Σμούλιαν. Για παράδειγμα, το σύμπλεγμα προτάσεων: «Το φεγγάρι είναι φτιαγμένο από γραβιέρα αν και μόνον αν το Παρίσι είναι στην Ισπανία» θεωρούμε ότι το λογικό του αποτέλεσμα για τους λογαριασμούς μας είναι Αληθές. Και αυτό διότι και οι δύο προτάσεις είναι ψευδείς. Σκεφθείτε ότι το εκφράζουμε και εμείς κάπως ανάλογα: «Αν αυτό ήταν έτσι τότε εγώ είμαι αστροναύτης». Αρα δεν είναι έτσι, άρα το αντίθετο είναι αληθές. Επίσης το σύμπλεγμα προτάσεων: «Το φεγγάρι δεν έχει ατμόσφαιρα αν και μόνον αν το Παρίσι είναι στη Γαλλία» θεωρούμε ότι έχει λογικό αποτέλεσμα αληθές διότι και οι δύο επί μέρους προτάσεις είναι αληθείς. Αν όμως είχαμε το εξής: «Το φεγγάρι είναι από γραβιέρα αν και μόνον αν το Παρίσι είναι στη Γαλλία» τότε χαρακτηρίζουμε το σύμπλεγμα ψευδές διότι η μία πρόταση είναι αληθής και η άλλη είναι ψευδής.

Επί το έργον

Να τα θυμόμαστε αυτά τώρα που θα αναλύσουμε το παράδειγμα του Τζορτζ Μπούλος: «Σε ένα απομονωμένο νησί ζουν (μόνον) δύο κατηγορίες κατοίκων. Ψεύτες και Ειλικρινείς. Πώς λοιπόν θα ρωτήσει ένας επισκέπτης στο νησί, αν θέλει οπωσδήποτε να μάθει «σε ποια κατηγορία ανήκει ο πλανήτης Πλούτων, στους νάνους πλανήτες ή στους μεγαλύτερους», όταν δεν μπορεί να διακρίνει αν ο άνθρωπος που θα συναντήσει για να τον ρωτήσει είναι Ειλικρινής ή Ψεύτης; Υποθέτουμε πάντως ότι και οι δύο κατηγορίες κατοίκων γνωρίζουν τη σωστή απάντηση σχετικά με το τι είναι ο πλανήτης Πλούτων (η αλήθεια είναι ότι πράγματι κατατάσσεται στους νάνους)».

Η ερώτηση που προτείνει να τους γίνει είναι αρκετά απροσδόκητη: «Είστε Ειλικρινής αν και μόνον αν ο Πλούτων ανήκει στους νάνους πλανήτες;»! Αν αναλυθούν οι πιθανές περιπτώσεις (να απαντά ένας Ειλικρινής ή ένας Ψεύτης και ο Πλούτων να είναι ή να μην είναι στους νάνους) θα δούμε ότι άσχετα με το ποιον ρωτάμε, παίρνουμε τη σωστή απάντηση για τον Πλούτωνα. Αν ανήκει στους νάνους παίρνουμε την απάντηση Αληθές ή ισοδύναμα ΝΑΙ. Αν δεν ήταν θα παίρναμε την απάντηση Ψευδές ή ΟΧΙ άσχετα με το ποιος ήταν αυτός που συναντήσαμε, Ειλικρινής ή Ψεύτης.

Στη συνέχεια ο Τζορτζ Μπούλος κάνει το πρόβλημα δυσκολότερο. Υποθέτει ότι δεν απαντούν στη γλώσσα του επισκέπτη αλλά σε μια γλώσσα που γνωρίζουμε μόνον ότι το ΝΑΙ και το ΟΧΙ προφέρονται ως Ντα και Τζα, αλλά δεν γνωρίζουμε ποιο ακριβώς αντιστοιχεί στο ΝΑΙ και ποιο στο ΟΧΙ. Το πρόβλημα τίθεται ως εξής: Συναντάτε έναν Ειλικρινή (ξέρετε δηλαδή ότι ο τύπος λέει πάντα την αλήθεια) αλλά απαντά με Ντα ή Τζα, πώς θα τον ρωτήσετε ώστε να καταλάβετε αν ο Πλούτων είναι στους νάνους ή όχι;

Πνευματική Γυμναστική

1. Πριν δύο εβδομάδες είχαμε δώσει την εξής σειρά: 1, 11, 21, 1211, 111221,… και ζητούσαμε τον επόμενο, που ήταν ο 312211. Με το κλειδί να είναι ότι «Ο κάθε νέος αριθμός περιγράφει τον προηγούμενο αρχίζοντας από τα αριστερά». Δηλαδή ο 312211 λέει για τον προηγούμενό του: 3 άσοι, 2 δυάρια, 1 άσος. Μπορείτε να φανταστείτε πως θα είναι ο 53ος της σειράς αυτής; Προσοχή, ακολουθεί βοήθεια: Οποιος τρόμαξε και θέλει βοήθεια, η υπόδειξη είναι προχωρήστε και βρείτε τους 7-8 επόμενους και θα δείτε φως.

2. Τρεις πτηνοτρόφοι πηγαίνουν να πουλήσουν ζωντανά κοτόπουλα στην αγορά και έχουν 10, 16 και 26 αντίστοιχα. Μέχρι το μεσημέρι τα πωλούν με μια τιμή ίδια για όλους. Μετά το μεσημέρι κατεβάζουν την τιμή αλλά αυτή παραμένει κοινή. Στο τέλος της ημέρας τα είχαν πουλήσει όλα και ο καθένας έφυγε με 35 ευρώ. Ποιες ήταν οι τιμές πριν και μετά το μεσημέρι;

Ακολουθήστε στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Δείτε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις από την Ελλάδα και τον Κόσμο, από
Δείτε επίσης
Science
ΒΗΜΑτοδότης
Σίβυλλα
Helios Kiosk