我们学者在《科学网》上,忙着破解“爱因斯坦给斯威泽回信”的真实含义时,这几天西方媒体和网民,正为新加坡的一道中学生奥数题吵翻了天。 这道题是 2015 年新加坡和亚洲学校奥数比赛( SASMO ) 25 道题中的第 24 (见下面网上原文复印)。 4 月 8 日在新加坡,有几千个亚洲中学生参加这个竞赛。 10 日贴上网后,被英国《卫报》、《独立报》等主流媒体转载【 1 】,引起西方网民一片惊叹。其时正值中国九九表教法在英国试行,大家趁兴考问首相戴维·卡梅伦和教育部长等官员“ 9 乘以 8 等于几”的热潮。于是民众先批英国数学教育弱爆了小孩,接着自己试答以期教战,结果几千跟帖答案五花八门。星加坡出题机构不胜其烦, 13 日在网上贴出标准答案,说这只是为十四五岁小孩出的题,别太较劲了。网民看了解答后,发现自己居然也看不懂,于是从 BBC , ABC , CNN ,纽约时报等,都有更贴心的解答文章,每日更新地出笼【 2 】【 3 】【 4 】。在海外中文网站,这回出奇地不骂体制问题了,除了开始时大妈认为儿子五年级题比这还难外,这两天大家都在吵这女孩生日该是 7 月 16 日,还是 8 月 17 日?这可不像中国人只认标准答案的节奏。 在科学网都是做研究的人,讲究的也是逻辑。那大家也来走一遍,看看你是怎么理解的。 英语 大家 都是精通的,怕眼神不好和便于引用,我把这影印件的话标上号用中文说一遍。 (1)Albert和Bernard要泡Cheryl,想知道她的生日,女孩当他们俩的面给了10个可能的日子:5/15,5/16,5/19,6/17,6/18,7/14,7/16,8/14,8/15,8/17. (2)Cheryl事后分别告诉Albert她生日的月份,告诉Bernard是某月的哪个日子。 (3)Albert说:我不知道Cheryl的生日,但我确信Bernard也不知道。 (4)Bernard说:我本来不知道,但你这一说,我就知道了她的生日。 (5)Albert接着说:经你这么一说,我也知道了。 (6)看官,大家都不傻,个个都诚实,说话都要有根据讲逻辑的,你也知道她生日了吗? 自信脑瓜灵的人,先不往下看,自个儿想想,别让这中学生的奥数题绊着了。 西方人重的是规矩和演绎,中国人善于猜测和计算,所以在他们发愣时,就蒙出结果对咱们都不算个事,关键是这推理的根据要充分。 认为是 6/17 的人,t oo simple, too nave ,这连( 3 )里的前半句都没想过。不说这了,看看争吵的热门。很多人认为是 8/17 ,他们的理由是这样的。 用排除法。先看Albert的第一句话(3)。女孩的生日不可能是18或19,因为它们在表中是单的,如果她告诉Bernard的是这日子,Bernard不可能不知道结果,这样子后半句话就不对了。进一步可以推出不可能是6月份,因为6/18不可能,只剩下6/17,如果Albert听到是6月,就能确定,这与他前半句矛盾。 好了,表中还剩下7个。看Bernard的话(4)。他 手里有日子,我们只能信他说的,来猜他知道的。他 的前半句印证了确实不是18或19,后半句他凭什么说知道了?因为他听到Albert的话(3),走相同的逻辑,6月份被排除了。剩下7个日子里,Bernald说他知道了。这里只有8/17是单的,如果Bernard听到是14,15,16,他都不能确定。这样我们知道那只有是8/17了。 最后Albert也不傻,他也走过上面的逻辑。所以他也知道了。 这回答被打叉,标准答案是 7/16。 出题人专门在脸书上贴文解释为什么 8/17 错和只能是 7/16 的理由【 5 】。 在上述推理中Albert的第一句话(3)的后半句,凭什么Albert能肯定Bernard不知道女孩的生日?根据是若为18或19,Bernard就知道了生日了。但他没说不知道呀!Albert就没理由知道这事实,以此推理就没根据了。如果Albert被告知是5月或6月,他没有理由把18和19排除在外,也就不能说那话。只有自己知道的是7月或8月时,他才有这底气确信Bernal不知道,因为这两月中的日子,在10个日子表中,都不是单的,不知道生日是在这两月的秘密是无法进一步推定。 但Albert的第一句话(3)泄露了这个秘密,Bernal根据上面的推理,知道了生日是在7月或8月,在这两月里都有14日,Bernal说他知道(4),意味着他知道确切的生日,但我们和Albert只知道可能是15,16,17.Albert最后说也知道了(5),因为他知道是7月。我们来判断,也只有7月,他才没说假话。所以我们也知道了是7/16。 否定8/17的理由,关键之处在于Bernard起先不可能确定生日的这个事实,Albert没有理由事先知道。如果在(2)和(3)之间,先于Albert的第一句话,Bernal先表态不知道,那么8/17是唯一正确的答案。 出题人解释动机时说,在日常生活和工作中,我们经常在与人对话沟通中,获得新的信息来进一步推理,这类逻辑推理训练人们的分析能力,得到符合逻辑的结论。所以要从小孩教起。 在两年前,我写了几篇文章,科普“公共知识”理论【 6 】【 7 】【 8 】。指出从对方角度推理的根据是相互知识和公共知识,你知道,我知道,大家都知道的知识,不意味着我知道“你知道这个知识”,必须区分事实和各人拥有的知识才能避免在推理中的想当然。出题人分析了 8/17 的错误解答,实际上是解释 Bernal 起先的“不知道”,这个事实和自己拥有的知识,在 Bernal 没有公开说出之前, Albert 是不知道的,所以不能用在他的推理中。 熟悉“公共知识”概念的人,不难看出这题目的设计有两个漏洞。一是原文的第一段“ Cheryl gives them a list of 10 possible dates:… ”这女孩当他们俩面一起给了这十个日子,与分别私下给了他们是不一样的。前者可以作为公共知识,后者不知道对方拥有这个知识,不能作为对方依此知识来推理的依据,我的中译把这漏洞给补上了。第二个是,“ Cheryl then tells Albert and Bernard separately the month and theday of her birthday respectively. ”这是译文中的( 2 )。对这, Albert 知道 Cheryl 给了 Bernal 的日子,以及 Bernal 知道 Albert 得了月份的知识吗?题中没说,尽管这是事实,但是不能作为推理的依据。这是与出题者否定8/17相同的出自公共知识概念的理由,坚持这一点,这道题就没有严谨逻辑的答案。 作为考生,如果让这题目有意义做下去,我们可以假设,这两男或许知道些题目中没有说出来的信息,但到底知道些什么,我们必须用题中信息来分析。 设想两种都能符合题中约束的假设: Albert 知道Cheryl告诉Bernal日子,Bernal知道Cheryl告诉Albert月份。 按照这假设得到的是标准答案,7/16. Albert 除了1以外还知道Bernal起先不知道她的生日。 按照这假设得到的是8/17的答案。 这两种可能都是符合题中信息的答案,在博弈上称为可行解。是不是还有其他可行解,这要看大家的想象力。请读者补充。 如果你觉得晕,那是还没有受过在对话中严格推理的训练,经常会轻松地想当然。这是大家在对话中各说各话,误会别人对话含义,谈不到一块儿的原因。建议是要学一点公共知识的概念了。 【参考资料】 The Guardian , Can yousolve the maths question for Singapore schoolkids that went viral? http://www.theguardian.com/science/alexs-adventures-in-numberland/2015/apr/13/can-you-solve-the-singapore-primary-maths-question-that-went-viral CBC News, When is Cheryl'sbirthday? Singapore math question for kids stumps internet http://www.cbc.ca/news/trending/when-is-cheryl-s-birthday-singapore-math-question-for-kids-stumps-internet-1.3032029 Daily Mail.com, 'When isCheryl's birthday?' The maths problem set for teenagers that has baffled theworld http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3037266/The-maths-problem-set-Singapore-teenagers-left-people-world-stumped.html#ixzz3XNTz8cw6 The New York Times, How toFigure Out Cheryl’s Birthday http://www.nytimes.com/2015/04/15/science/answer-to-the-singapore-math-problem-cheryl-birthday.html Facebook, Singapore and AsianSchool Math Olympiads https://www.facebook.com/4sasmo/posts/983812798320363 科学网博客,为什么要向人认错?(科普) http://blog.sciencenet.cn/blog-826653-639066.html 科学网博客,“脏脸博弈”中的推理( 1 ) http://blog.sciencenet.cn/blog-826653-639305.html 科学网博客,沟通达到理解的逻辑过程—— Agreeing to disagree http://blog.sciencenet.cn/blog-826653-641155.html
数学学习是现代人的基本学科训练之一,数学在人们对数和空间的认识方面无疑是十分重要的,除此之外,还有人强调数学在逻辑推理方面的作用也很大。其实,数学在逻辑推理方面的作用言过其实,其作用未必比逻辑学更佳。约翰 · 斯图尔特 · 穆勒( John Stuart Mill )在其自传《我的知识之路》( Autobiography of John Stuart Mill )中说到有关数学对思维和逻辑推理方面的作用时,它根本不能与经院逻辑学 相提并论。因为数学过程中正确的推理根本不会产生真正的困难。数学由于并不需要学生通过经验和思考缓慢获得自己有价值思想这个前提条件,因而数学学习适合哲学学生早期阶段的教育。详见下文: The first intellectual operation in which I arrived at any proficiency, was dissecting a bad argument, and finding in what part the fallacy lay: and though whatever capacity of this sort I attained was due to the fact that it was an intellectual exercise in which I was most perseveringly drilled by my father, yet it is also true that the school logic, and the mental habits acquired in studying it, were among the principal instruments of this drilling. I am persuaded that nothing, in modern education, tends so much, when properly used, to form exact thinkers, who attach a precise meaning to words and propositions, and are not imposed on by vague, loose, or ambiguous terms. The boasted influence of mathematical studies is nothing to it; for in mathematical processes, none of the real difficulties of correct ratiocination occur. It is also a study peculiarly adapted to an early stage in the education of philosophical students, since it does not presuppose the slow process of acquiring, by experience and reflection, valuable thoughts of their own. They may become capable of disentangling the intricacies of confused and self-contradictory thought, before their own thinking faculties are much advanced; a power which, for want of some such discipline, many otherwise able men altogether lack; and when they have to answer opponent, only endeavour, by such argument as they can command, to support the opposite conclusion, scarcely even attempting to confute the reasonings of their antagonists; and, therefore, at the utmost, leaving the question, as far as it depends on argument, a balanced one. 从我个人的阅读经验来看,许多学过数学及高等数学的现代文科学者,在论证其论点或反驳别人观点的时候,也并没有多少出色的逻辑和推理表现,更不用说理科学者在这方面的表现。也就是说,学习数学中的那些规矩在论证实战中并无多大威力。
前面帖子( 1 )的解答推理中“如果只有一个脏脸”,“如果只有两个脏脸” 里面的假设推理都是虚拟的,就是某一个真实或想象中的人在推测从别人角度会怎么想的假设推理,这个虚拟的假设推理的结果是上面一层推理所需要的。这个关系就像计算机程序中一个程序调用另一个程序一样。所以虚拟假设推理处在第几层中,就需要用多少阶彼此的知识作为推理的依据。显然,公共知识可以用在任何一层中。 到了这里,你能看出“如果只有一个脏脸”的虚拟假设推理,在这个故事中需要多少阶这个“至少有一个脏脸”的彼此知识吗? 原来故事解答中虚拟的假设推理被引用的关系比较隐晦,我们再从局中人的角度来看是怎么完成这个的推理。 这故事里有三个人脸脏了,分别记为甲,乙,丙。甲只看到乙和丙两个脏脸,他看不见自己的脸。甲想:我要是干净的,乙只能看到丙的那个脏脸。甲再从这个设想中乙的角度来思考:乙要是觉得自己没脏,那么乙可以推测丙看到所有人脸就是干净的。这时甲猜测中的乙又从丙的角度来思考:丙知道“至少有一个人脸脏了”,他却看到所有人脸都是干净的,那他就知道自己的脸脏了。 注意上面“至少有一个人脸脏了”这个知识,是在甲从设想中乙,设想中的乙又从设想中丙的推理中被引用的。所以这个知识必须是:“甲知道(乙知道(丙知道的知识))”,这有三阶彼此的知识的深度。 “至少有一个人脸脏了”是三阶彼此的知识就足够了。如果是公共知识,当然是没问题被引用。我们后面再谈它怎么成了公共知识。 可是女招待催促后,丙没反应。这说明前面推理中的假设出错了,不管什么地方出错,丙一定是看到脏脸了,这样他才不能猜出自己。甲能够推想出乙有这个知识了。所以“甲知道(乙知道(丙看到一个脏脸))”。甲和他设想中的乙都知道丙的脸是脏的,所以“至少有两个脏脸”是甲知道(乙知道的知识)。 到了女招待第二次催促时,甲还想:我要是干净的,乙只能看到丙的那个脏脸,但乙知道至少有两个脏脸了,他该出来招认呀。结果等到第三次前还是没有。甲才知道自己的假设完全错了,自己的脸是脏的,乙也看到两个脏脸了。 上面甲乙丙的记号是随便取的,所以三个脏脸人,每个都按照甲的思路来考虑,他们也就同时明白了,在第三次催促中出来擦脸。至于其他脸没脏的人,他们看到的是三个脏脸,推理又深了一层,在第三次催促前还不能判断自己的状况。到了这三人都擦了脸才知道自己脸没脏。 那女招待说了一声后,这“至少有一个人脸脏了”是怎么成了公共知识?因为女招待的话是对大家说的,谁都有这知识了,谁也知道别人听到这知识了,这都能推测出“张三知道(李四知道(王五知道这知识))”,如此等等直到无穷,这就是公共知识了。 那大家眼睛都看到的事实,怎么不是公共知识呢?每个人都看到了脏脸,没错这“至少有一个人脸脏了”是“一阶彼此的知识”。脏脸的甲,从脏脸乙角度看去,也能确定乙看到脏脸丙。所以甲知道(乙知道这知识)。每个人都可以用这个逻辑推想,所以这也是“二阶彼此的知识”了。但是甲从乙,乙再从丙的角度来看,因为甲乙丙都不能确定自己的脸,而除此之外再无脏脸,所以这套在这里面的丙无法知道有没有脏脸,即“甲知道(乙知道(丙知道这个知识))”不成立。没有了这个知识,故事中女招待第一次催促前的的假设推理就不能进行到底。这大家眼睛看得到的知识,连三阶彼此的知识都够不上,就更不是公共知识了。这也解释了女招待没说之前,虽然大家都知道有人脸脏了,也能推测出大家知道有人脸脏了,却不能推测出自己的脸是不是脏了。 看三个帖子到了这里的人,要是对进一步了解公共知识的理论感兴趣,可以看下面。 【参考文献】 Aumann RJ (1999) Interactive epistemology I: Knowledge. International Journal of Game Theory 28: 263±300 http://www.ma.huji.ac.il/raumann/pdf/Interactive epistemology1.pdf Aumann RJ (1999) Interactive epistemology II: Probability. International Journal of Game Theory 28:301±314 http://www.ma.huji.ac.il/raumann/pdf/Interactive epistemology2.pdf Vanderschraaf, Peter and Sillari, Giacomo, "Common Knowledge", The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Spring 2009 Edition), Edward N. Zalta (ed.), http://plato.stanford.edu/archives/spr2009/entries/common-knowledge/ 【公共知识的一种定义】 We can now define mutual and common knowledge as follows: Definition Let a set Ω of possible worlds together with a set of agents N be given. 1. The proposition that A is (first level or first order) mutual knowledge for the agents of N, K 1 N ( A ), is the set defined by K 1 N ( A ) ≡ ∩ i ∈ N K i ( A ). 2. The proposition that A is m th level (or m th order ) mutual knowledge among the agents of N , K m N ( A ), is defined recursively as the set K m N ( A ) ≡ ∩ i ∈ N K i ( K m −1 N ( A )). 3. The proposition that A is common knowledge among the agents of N , K * N ( A ), is defined as the set K * N ( A ) ≡ ∞ ∩ m =1 K m N ( A ).
FRESG:一种模糊描述逻辑推理机 王海龙 马宗民 殷俊夫 程经纬 计算机研究与发展 Journal of Computer Research and Development 2009 摘要 作 为语义Web的逻辑基础,描述逻辑可为其提供推理支持,因而描述逻辑推理机是语义Web付诸应用的根本栽体.基于模糊 描述逻辑F_ALC(G),设计并实现了模糊描述逻辑推理机FRESGl.0,它支持含有模糊用户定制数据类型谓词的模糊数据类型信息的表示和推理.简要介绍了FRESGl.0的主要推理功能以及所使用的编程语言;详细描述了FRESGl.0的总体结构及其主要组成部分的设计与实现。其中着重阐述了FRESGl.0推理机的特色和设计实现过程中所采用的算法、实现技术.通过测试案例可以看出,FRESGl.0推理机具备较强的推理能力,尤其具备目前其他推理机所不具备的推理模糊用户定制数据信息的能力.FRESGl.0具有较强的模块化结构,有很好的可扩展性,为今后对其进行深入研究和扩展奠定了基础. 关键词 语义Web;模糊描述逻辑;FALC(G);推理机;用户定制数据类型 FRESG一种模糊描述逻辑推理机.pdf
读 书 王时颉 为什么要读书,且不说书中自有黄金屋、书中自有颜如玉以及万般皆下品,唯有读书高,只有读万卷书,才能胸怀万刃山,逾越千年事,心底一平川。另外,读史可以使人明智、读诗可以使人智慧、哲学可以使人深刻、伦理学可以使人有修养、逻辑推理可以使人善辩。读书最大的用途是可以成就伟大的事业和幸福的人生。北宋哲学家张载有言:为天地立心,为生民立命,为往圣继绝学,为万世开太平。 生命短暂,要想在有限时间内成为一个有作为的人,就必须有充分的知识储备,读书无疑是最捷径的方法。也难怪古巴比伦的第六代国王——汉谟拉比这样说:书籍和古代资料是上苍的宠爱,是上苍赐于人类的智慧和光芒,是战无不胜的,一切谋略无不出自古代的文献。同时里面有取之不尽、用之不竭的精神财富。人类历史上的第一部法典——《汉谟拉比法典》正是作者集前人之谋,谋世人之福的经典所在。亚里士多德说:每个人刚出生时都是一个可爱的小动物,需要经过近廿年的系统或非系统的训练才能成为一个有用的人。这里的系统或非系统的训练主要是指读书学习。亚里士多德一生读书可谓汗牛充栋,也因此成就了他成为影响人类几千年的百科全书式的大师,以至于今天哈佛大学的校训:Let Plato be your friend,and Aristotle,but more let your friend be truth. (让我们与柏拉图为友,与亚里士多德为友,更要与真理为友。)还有中国的康熙,读《四书五经》时,先读120遍,再诵120遍。他学习不但有四个阶段:少年的欣然好学、青年的愤然苦学、中年的敬然博学、老年的陶然通学;而且还有四个特征:贵恒久、贵思悟、贵知行、贵著述。他还曾经说:凡人只要志学亦可成为圣人。 如今,读书学习对每个人来说都显得那么特别的重要,甚至第十一届全国人大第一次会议新当选的中华人民共和国副主席习近平和国务院副总理李克强分别获得清华大学人文社会学院马克思主义理论与思想政治教育专业法学博士学位和北京大学经济学院经济学专业经济学硕士、博士学位。还有当今在地球村经济舞台上叱咤风云的李嘉诚也这样说:我之所以未被时代抛弃,就是因为在不断地学习新的知识。即使在NBA球场上翻手为云,覆手为雨的姚明也需不断地学习英语…… 前面简单叙述了读书的原因和作用,那么该怎样正确有效地读书呢?不妨借鉴我们的万世师表——孔圣人的读书方法:《论语·为政》中指出“学而不思则罔,思而不学则殆。”《论语·公冶长》:子曰:“敏而好学,不耻下问,是以谓之‘文’也。"孔子还自称:“吾非生而知之者,好古,敏以求之也。”以及《论语·述而》提到“发奋忘食,乐以忘忧,不知老之将至云尔。”晚年他还利用这些方法读《易经》,以至于把编书成册的牛皮绳都翻断了多次,即“韦编三绝”。由此可知其勤奋读书的情形可见一斑。 然后我们把眼光放远一点,比较一下人类历史上呼唤知识第一人的英国哲学家培根的读书技巧: 1579年底,身无分文的报考了当时英国有名的葛莱法学院,从此开始了他枯燥无味的大学生活。清晨,他必须早早起身,沿着泰晤士河边的人行道,一路小跑捡废品和垃圾,然后送到设立在远郊的城市管理站。只要他一天未干,马上就会被别人顶替。早晨8时以前,他必须坐在教室里,否则就会被开除。为保证准时到校,他只好不吃早点,因此导致了他疾病缠身。后来他找到一份抄写稿件的差事,辛辛苦苦地抄写一天也不过是一个穷学生一天的饭钱。也正因为他如此地刻苦学习才成就了他后来英格兰大法官的地位。所以,人的命,非天定,靠打拼,兼奋进。短安逸,长必痛。暂辛苦,久幸福。欲出头,先埋头。宝刀锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。 著名教育家陶行知写过一首《八个顾问》的诗。诗中写道:“我有八个好朋友,肯把万事指导我,名字不同都姓何:何事、何人、何故、何时、何地、何去、何如,好像弟弟与哥哥。还有一个西洋派,姓名颠倒叫几何。若向八贤常请教,虽是人笨不会错。”“八个顾问”读书法,总的来说就是一个“问”字。世界上唯一愚蠢的问题就是不问问题。问号是打开一切科学大门的钥匙,对于进取的人就是事业成功的催化剂,而对懒惰的人却是人生道路上的桎梏。 我也经常告诉同学们:会读书的同学可以把死书读活,书为己用;不会读书的同学则把活书读死,成为书的奴隶。所以我们应该知道:遗忘是学习的绊羁,重复系遗忘的天敌,记忆则重复之兄弟,思考乃记忆之关键,方法为思考的手段;实践知识硬道理,学以致用系目的;兴趣是学习之源,理想为兴趣之泉。把抽象的问题具体化、具体化的问题形象化、形象化的问题重复化、重复化的问题经常化、经常化的问题习惯化、把习惯化的问题实践化。把所要记住的问题和已经记住或知道的问题充分、有机、形象地联系在一起。有的同学相信天才,其实“哪里有天才,我是把别人喝咖啡的工夫都用在了工作上了。”爱迪生:天才=99%的汗水+1%的灵感。而所谓的天才应该是:精神的浩瀚、想象的活跃、思考的勤奋、心灵的感悟。 我们现在的大学生面前有琳琅满目的书本、五花八门的报章杂志、目不暇接的广播和电视、尤其是泥沙俱下、鱼龙混杂的互连网,再加上参差不齐的教师,这就需要我们的同学有一双慧眼去粗取精、去伪存真地进行扬弃。也因此导致现代大学生两极分化,更有甚者不能正确处理“学”与“逸”的关系:学者,本也;逸者,末也。厚逸则薄劳,薄劳则乏得,乏得则空虚,空虚则无聊,无聊则愚昧,愚昧则困窘。是以吾辈当强本弱末、厚学薄逸,厚学则知渊,知渊则实,实则易利人,利人则共福,共福则世人求也。 个别朋友要是真不知道什么书可以读的话,不妨参考下面18种书:父母亲是我们这一辈子也读不透的教科书,兄弟姐妹是教科书指定的参考用书,亲戚、朋友和同事是参考用书必备的参考文献,老师是会说话的工具书,生活实践是形影相吊的无字书,邻居是与时俱进的报章杂志,俊男靓女是赏心悦目的画报,小说、电视剧和网络游戏是供人们消遣的娱乐书,伴侣是并肩作战到永远的生活手册,子女是永远也写不尽的草稿;文学是过去社会的再现书或对理想生活的幻想书,历史是事业成功的参考书,心理学是洞察人性的感悟书,哲学是幸福人生的指南书,圣人的著作是百科全书的经典;数理化是抽象逻辑思维书,计算机是当代了解世界的科技书,外语是与国际接轨的必读书。 纵观古今中外,凡成就一番事业者很少有不学无术的平庸者,而当今又是一个知识爆炸的年代,一个目不识丁的文盲成为万人之主,恐怕永远淹没在人类历史的长河里了。所以,我们青年朋友也只有多读书、读好书、好读书才能游离于廿一世纪的社会大舞台上。