Énigme des yeux bleus

À la demande christobaldienne, je re-poste une énigme que j'avais posté sur le forum il y a quelque temps.

Excédé que ses successeurs lui fassent dire ce qu'il n'a jamais dit, le fantôme de Saint Gödel revint du Paradis platonicien des idées mathématiques, captura 200 logiciens, et les enferma sur une île déserte. Il leur tint à peu près ce langage:
"Mes frères,
Chaque jour à midi je passerai parmi vous. Ceux d'entre vous qui pourront me communiquer avec certitude la couleur de leur propre yeux repartiront en même temps que moi. Les autres resteront pour toujours. Inutile de bluffer: je lis dans vos esprit.
Ah oui, un détail: vous pourrez vous observer les uns les autres, mais vous n'avez aucun droit de communiquer entre vous. Inutile de tricher: je vous surveille.
Néanmoins, je me montrerai magnanime: je vous informe que l'un au moins d'entre vous a les yeux bleus."
Puis il disparut. Comme il s'agissait de logiciens, aucun d'entre eux ne s'était jamais regardé dans un miroir, si bien qu'ils ignoraient tous la couleur de leurs propres yeux.
Que se passa-il, sachant que 100 d'entre eux ont les yeux bleus, 50 les yeux verts 50 marrons (mais bien entendu, cela ils l'ignoraient)?

Réponse en blanc.




Tous les yeux bleus se barrent le 100ème jour.
Plus généralement, s'il y a $n$ logiciens aux yeux bleus, ils partent tous le $n$-ème jour.
Preuve: par récurrence.
«1

Réponses

  • Tout à fait facile. Soit $x$ un logicien zyeuxbleu présent sur l'île. Il en existe au moins un, c'est l'hypothèse. S'il ne voit aucun zyeuxbleu parmi les 199 autres, c'est forcément lui le zyeuxbleu. Il a sa preuve et il s'en sert dès le premier jour. S'il voit d'autres zyeuxbleus... il fait le rapprochement avec le fait bien connu que Gödel ne parlait pas pour ne rien dire, ni pour prétendre démontrer que $\exp(1)$ est irrationnel partir de $\pi r^2=\frac 1 2 \times 2\pi r \times r$.

    En quoi "je t'informe qu'il en existe au moins un" est une information ? C'est une information à condition que ceux qu'il voit soient des faux, des figurants, des zombies, des encombreurs de forum. Donc c'est lui, le seul logicien sur l'ile, et il s'en sert dès le premier jour. Au passage, le logicien a prouvé que les zyeuxpasbleus sont aussi des zombies, sinon, comme lui-même existe, cogito ergo sum, son existence n'eut pas été une information pour un logicien zyeuxpasbleu.

    Et il repart se faire une bouffe avec Gödel, ayant résolu le paradoxe du solipsisme.

    Cordialement, Pierre.
  • N'importe quoi. Tu as regardé la solution en blanc?
  • Un post de Terence Tao.

    > En quoi "je t'informe qu'il en existe au moins un" est une information ?

    C'est une information car ça informe tout le monde que tout le monde le sait, et que tout le monde sait que tout le monde le sait, etc. Imaginons que l'on ait deux personnes aux yeux bleus. Ces deux personnes savent chacune que "il existe au moins une autre personne aux yeux bleus". Mais elles ne savent pas que l'autre le sait (car elles ne savent pas qu'elles-même ont les yeux bleus). Et ainsi de suite récursivement.
  • J'ai regardé le truc en blanc, avec les $n$ qui surnagent au milieu (rari nantes in gurgite vasto). Gödel donne une information, tu n'en tiens aucun compte, et tu es fier de toi. Faut-il considérer qu'il s'agit d'une autre information ?
  • Je te suggère de réfléchir.
    Je ne suis pas particulièrement fier de moi, cela dit.
  • Bonsoir,

    je n'ai pas regardé la solution cachée, mais je me demandais si je ne pouvais pas faire mon chieur en demandant naïvement ce qui se passe si un, des, tous les logiciens sont aveugles.

    S
  • Saint Gödel avait ajouté une clause secrète: "En vérité je vous le dis, si dans le futur un chieur demande s'il y a un logicien aveugle parmi vous, il sera condamné au supplice de l'ultrafiltre non principal."

    Je suis vraiment désolé que ça soit tombé sur toi.
  • Oui mais bon, quand je lis la clause secrète, c'est clair que le "il" renvoie au à celui qui ne voit pas.

    S
  • Tu te permets d'interpréter Ses propos?!
  • Pardon d'insister, mais la couleur n'est pas une grandeur physique absolue : si par exemple les logiciens courent à une vitesse proche de la lumière en s'éloignant de Saint Gödel, il leur suffira de déclarer qu'ils ont des yeux rouges.


    Bon tout ça est une parenthèse, mais dans ma vraie vie de prof de nattes ça se passe souvent comme ça lorsque je fais de la logique, avec le langage courant, avec mes zazous. Tout d'un coup le sain esprit critique se met en action de façon (plus ou moins) pertinente, et a contrario $i^2=-1$, par exemple, personne ne dit rien.

    S
  • Il y a aussi moyen de tout fromagiser dans ZF. Là ils ne viendront plus chipoter, mais ça devient nettement moins rigolo. Que personne ne conteste $i^2=-1$ me semble quelque peu triste.
  • J'aime beaucoup ce problème et je me suis toujours demandé comment on le formalisait.
    Je connais une variante simple que je vous suggère de proposer à deux amies (féminin universel) :
    - vous jouez le rôle de la mère Fouras, et écrivez un nombre $n \in \mathbb{Z}$ sur un petit papier, et écrivez $n+1$ sur un autre petit papier ;
    - vous collez un des petits papiers sur le front de la joueuse $A$ ;
    - vous collez l'autre petit papier sur le front de la joueuse $B$ ;
    - $A$ et $B$ se faisant face, vous les informez que le numéro de chacune d'elle est $\pm 1$ celui de l'autre ;
    - vous demandez à $A$ d'annoncer à haute voix si elle connaît son numéro ;
    - vous demandez à $B$ d'annoncer à haute voix si elle connaît son numéro ;
    - etc.

    Normalement, au bout d'un moment, les joueuses se lassent. Vous annoncez alors : "pourtant, vous voyez bien que vos numéros sont $\geq n-2$ !" et vous recommencez à leur demander alternativement si elles connaissent leur numéro. Que se passe-t-il ?
  • > J'aime beaucoup ce problème et je me suis toujours demandé comment on le formalisait.

    Avec ce qui s'appelle la "logique épistémique". Voir ici, l'exemple introductif est ce puzzle.
  • Bonsoir,

    je continue de réfléchir à ce problème que je trouve très chouette. Je n'ai pas lu le lien précédent, j'aimerais trouver avec ma petite tête, tout seul. Est-ce que la logique qualifiée d'épistémique c'est l'histoire où le fait que des personnes ont réfléchi et n'ont pas trouvé de solution est une information qui permet de trouver la solution ?
    Merci de juste répondre par oui ou non. Si c'est oui, je me demande comment c'est formalisable dans ZF.

    S
  • A mon avis, oui : chaque jour, c'est comme si les personnes annonçaient, toutes en même temps, "je sais (sous-entendu, je peux déduire du passé et du présent) que j'ai les yeux bleus" ou "je ne sais pas (sous-entendu, je ne peux pas déduire du passé et du présent) si j'ai des yeux bleus", et chaque annonce informe tout le monde.

    Il y a deux autres problèmes qui ont un lien, à mon avis :

    deux personnes discutent :
    "j'ai trois enfants, dont le produit des âges fait $36$ !
    - ça ne me suffit pas pour en déduire l'âge de tes enfants !
    - bon, ben la somme de leurs âges fait le numéro de la maison que tu vois, là-bas...
    - ben ça ne me suffit toujours pas !
    - bon, ben mon aîné/aînée s'appelle Camille !
    - ah, là, je sais !"
    De ce dialogue, pouvez-vous deviner l'âge des enfants ?

    le père Fouras choisit deux nombres $a,b$ supérieurs à $1$ dont la somme est inférieure à $100$, communique à une personne $P$ le nombre $ab$, et communique à $S$ le nombre $a+b$ et leur demande si elles savent avec certitude qui sont $a$ et $b$.
    - $P$ répond que non,
    - puis $S$ répond que non,
    - puis $P$ dit que oui,
    - et enfin $S$ dit que oui.
    De ce dialogue, pouvez-vous deviner $a$ et $b$ ?
    Un lien vers une solution !
  • Samok: oui.
  • Ok, ça ressemble, peut-être à ton avis, à ce que je craignais, j'enclenche le mode chieur :
    - je comprends moins vite que la moyenne des logiciens présents
    - je suis un logicien (il y avait de la lumière, ils m'ont dit d'entrer)

    S
  • Bonne année Shah d'Ock,

    ce qui m'étonne aussi c'est que le blanc laissé pour la solution est court.

    S
  • C'est parce que je n'ai pas donné tous les détails (d'où la réaction outrée de sieur pldx1 dans son deuxième post).
  • Ah oui et bonne année à toi aussi.
  • [EDIT: @samok :]Ben, à mon avis, tu poses le doigt sur un problème intéressant : il faut que chaque jour, chaque personne puisse décider de si elle a assez d'éléments pour déduire la couleur de ses yeux ou non, sous l'hypothèse que toutes les personnes dans l'histoire soient logiciennes. Mais :
    - est-ce possible algorithmiquement ?
    - si non, n'est-ce pas un peu embêtant ?
    - si oui, peut-on s'assurer que le temps imparti entre deux annonces suffit pour que l'algorithme termine ? en effet, chaque personne de l'histoire suppose que toutes les autres personnes ont le temps de décider ou non si elles ont assez d'éléments pour déduire la couleur de leurs yeux, sinon, ça ne marche pas !

    Et, autre question (en blanc pour ne pas spoiler) : en fait, je ne suis pas sûr d'avoir compris la démonstration. Je suis d'accord que "si au $n-1$-ème jour, personne ne s'est barré ou barrée, au $n$-ème jour les $n$ personnes au yeux bleus se barrent", mais a-t-on vraiment démontré que "personne ne se barre les premiers $n-1$ jours" ?
  • Georges Abitbol: réponse en blanc à ta question en blanc:


    Si au jour n personne n'est parti alors il existe un modèle dans lequel il y a n+2 paires d'yeux bleus.
  • Samok a écrit:
    je me demande comment c'est formalisable dans ZF.
    Facile: tu fromagise dans ton formalisme préféré. Ensuite tu fromagise ton formalisme préféré dans ZF et de fil en aiguille le tour est joué .
    J'ai laissé des mots en blanc pour le fun.
  • Shah d'Ock a écrit:
    Chaque jour à midi je passerai vous.

    Est-ce que le mot manquant est "voir" lol?
  • @pldx1 : je crois que "je vous informe qu'au moins l'un d'entre vous a les yeux bleus" est valable tous les jours, ou alors je n'ai pas compris la réponse en blanc de Shah d'Ock.
  • Non c'est "parmi". Je corrige.
    Le premier jour Saint Gödel les informe que l'un d'entre eux au moins a les yeux bleus. Les autres jours il ne dit plus rien.
  • Bonsoir sieur Shah d'Ock,

    j'ai une question :
    -> les logiciens savent-ils que les seules couleurs présentes sont : bleu, vert, marron ?
    Plus j'y réfléchis plus je me dis que la solution, même si je la trouve, ne va pas me plaire.

    S
  • Ils ne savent que ce qu'ils voient et ce que Saint Gödel leur a dit. En particulier, au début un logicien ne peut pas savoir qu'il n'a pas les yeux rouges.
    La solution aurait tort de ne pas te plaire, c'est très joli.
  • je vais répéter dans ma petite tête la double négation : je ne peux pas savoir que je n'ai pas les yeux rouges.
    Je sais que je ne peux pas savoir me dérangera quand même si ça se fonde la dessus.

    à peluche

    S
  • Je t'assure qu'elle a de beaux yeux (la solution).
  • Un puzzle similaire.
    Cinq pirates-logiciens ont trouvé un trésor de 500 pièces d'or qu'ils doivent se partager. La règle de partage des pirates-logiciens est la suivante. Le pirate-logicien le plus âgé propose un partage et tous les pirates-logiciens (y compris celui ayant proposé) votent "pour" ou "contre". Si la majorité large est "pour", le partage est accepté. Sinon, le pirate-logicien fautif est tué. Si un pirate-logicien a la possibilité de tuer un de ses congénères gratuitement (sans compromettre sa fortune personnelle), il le fait.

    Précisions :
    1. Les pièces d'or ne peuvent pas être partagées en fractions de pièces d'or.
    2. On peut supposer que deux pirates ne sont jamais nés le même jour, car sinon ils devraient se battre à morte selon la règle-des-pirates-nés-le-même-jour.

    Quel partage le pirate-logicien le plus âgé propose-t il ?

    Edit : Si ça vous plaît, regardez les livres de Raymond Smullyan.
    Edit : Une variante est de remplacer "majorité large" par "majorité stricte", je ne sais pas si ça a une importance (pour la réponse oui mais je ne sais pas si l'une des deux possibilités réduit l'intérêt du puzzle).
  • @Champ-Pot-Lion : Peux-tu préciser la phrase suivante ?
    Si un pirate-logicien a la possibilité de tuer un de ses congénères gratuitement (sans compromettre sa fortune personnelle), il le fait.

    C'est après le dépouillement du vote que ces pirates s'entretuent ? Cela efface le vote de la victime ? Si c'est le plus vieux qui est tué, est-ce que c'est le deuxième plus vieux qui propose un nouveau partage ? Question subsidiaire : Est-ce que c'est important que les pirates soient des hommes ?

    Voici une proposition de partage (en blanc). Que se passe-t-il ensuite ?
    Le plus âgé propose le partage : $166$ pour lui, et $167$ pour chacun des deux pirates qui le suivent dans l'ordre de l'âge. Ce partage est accepté à $3$ voix contre $2$, non ?
  • A l'occasion, histoire de montrer que la pédagogie existe pourriez-vous m'indiquer une indication en blanc.

    S
  • En blanc:



    Que se serait-il passé s'il n'y avait qu'un seul logiciens aux yeux bleus? Deux logiciens aux yeux bleus?


    Pour Samok.
  • Georges: chaque pirate joue de manière à optimiser son gain (ouh les vilains mots capitalistes !). L'exécution, si exécution il y a, a lieu après le vote. Dans ce cas le prochain pirate propose un nouveau partage entre les survivants, et ainsi de suite. Pour ta question subsidiaire : qui a dit que les pirates étaient des hommes ? Et même si ça a été dit, oui c'est une hypothèse importante : vu qu'il n'y a jamais eu d'équipage de pirates entièrement féminin, si on fait cette hypothèse fausse alors on peut déduire n'importe quoi, ce qui minimise l'intérêt de cette énigme. Au-delà de ça, tu connais beaucoup de groupes de femmes qui s'entretuent pour de l'argent ?
    Pour ta question en blanc :

    "Le partage est accepté": pourquoi ?
    Et si oui, la stratégie du capitaine était-elle optimale ?
  • Merci Shah d'Ock, je ne désespère pas de trouver sans aide, mais là pour tout dire j'ai zéro idée.

    S
  • > C'est après le dépouillement du vote que ces pirates s'entretuent ?

    Les pirates ne s'entretuent pas. Ils tuent dans les règles de l'art le plus vieux si jamais le partage est refusé par la majorité.

    > Cela efface le vote de la victime ?

    Non.

    > Si c'est le plus vieux qui est tué, est-ce que c'est le deuxième plus vieux qui propose un nouveau partage ?

    Oulala, j'ai oublié de le dire ! En effet, c'est ça. Le butin n'étant toujours pas partagé, on recommence la procédure.

    > Question subsidiaire : Est-ce que c'est important que les pirates soient des hommes ?

    Réponse non sérieuse (mais un peu quand même) : non bien sûr. Ça peut aussi être des pirates extra-terrestres, ce n'est pas précisé dans l'énoncé.

    Réponse sérieuse : non. J'y ai pensé pendant la rédaction. Je me suis même demandé si je supprimais le "logiciens" de "pirates-logiciens". Je me suis demandé si je rédigeais en anglais. Je me suis demandé si je rajoutais des "·e" partout. Enfin bon c'est vrai que c'est débile de tout mettre au masculin, mais je ne vois pas de solution. N'étant pas de nature militante et comme tout ce qui touche à la politique me fait (personnellement) chier, j'ai décidé de laisser comme ça. J'ai pas d'avis sur la question et quand je réfléchis à ce genre de trucs le seul effet est de me faire des nœuds au cerveau. Enfin bon si ça intéresse des gens c'est très bien, mais qu'on ne me demande pas de me positionner. Oui je sais, you cannot be neutral on a moving train et blabla, je m'en fiche. J'ai passé assez de temps pour savoir que ça ne me mènera (moi) jamais nulle part, je ne suis pas fait pour ça et puis je passe à autre chose.

    Pourquoi ce lien sur le mot "subsidiaire" ?
  • @Champ-Pot-Lion : Le lien c'était pour rigoler avec la femme pirate de Mission Cléopâtre.
    Tu as vu la partie de mon message qui est en blanc ?

    @Shah : Je ne sais pas si la stratégie est optimale pour le capitaine, mais elle me semble déjà pas mal. Tu en as une meilleure ? En fait je proposais ce partage pour voir si les deux derniers, qui sont perdants dans l'histoire mais minoritaires, pouvaient tuer le capitaine.
  • Georges:


    Oui, j'ai une meilleure startégie (en fait je connais la statégie optimale). Je te la dis ou je te laisse chercher?
  • > Le lien c'était pour rigoler avec la femme pirate de Mission Cléopâtre.

    Ah ok. J'avais même pas fait le lien avec le fait qu'on parlait de pirates.

    Oui j'ai vu ton message en blanc et  ce n'est pas optimal du tout. Il faut faire un raisonnement qui mène au résultat, dans le même genre que pour les yeux bleus.
  • Mmmmh ok, je continue mes réflexions alors !
  • J'y suis : il suffit de s'arracher un oeil !

    On est d'accord que les paires d'yeux des logiciens sont de la même couleur hein !?

    S
  • Chaque paire d'yeux est d'une seule couleur, effectivement. Il n'y a pas de vairon.
  • Ok je continue de chercher, avec des petites valeurs, parce qu'on a les moyens qu'on en a moyenne, et encore.

    S
  • Bon sinon, la vraie définition de l'absurde, pourquoi ne m'as-tu pas répondu : critère de recherche = Shah O Line.

    S
  • Bonjour Sumo K. C'est parce que je n'ai pas eu le courage de lire le pavé de Christophe. Mais chut!
  • Sieur Samok vous avez été banni et ce voyant, je me demande ce que vous avez bien pu écrire de plus terrible que les propos ouvertement racistes qui n'ont valu à leur auteur d'autre réprimande que la fermeture du fil dont il n'était d'ailleurs pas à l'origine.
  • Salut Hash dit Rang du Bit Coin du capitaine ad hoc,

    pour ce que je me souviens :
    - j'ai usé la patience des modérateurs avec ma fascination pour l'absurde dans le fil Boudoir sans faim,
    - j'ai insulté ("connard") en MP deux utilisateurs du forum,
    - j'ai écrit que la thèse de cc est ultra violette envers les ralativités dans son fil sur les téléphones sans fil.

    Je ne pense pas changer mais je réitère ma déclaration d'amour à la modération.

    S
  • En tout cas ça fait plaisir de te revoir par ici.
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