مسئله مونتی هال

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
شرکت کنندهٔ یک مسابقهٔ تلویزیونی، به امید برنده شدن یک ماشین در شمارهٔ ۱ را انتخاب می‌کند. مجری در شمارهٔ ۳ را پوچ می‌کند و به شرکت‌کننده پیشنهاد می‌کند در شمارهٔ ۲ را بردارد.

مسئله مونتی هال (به انگلیسی: Monty Hall problem) یکی از معماهای احتمالات است. این معما بر اساس یک مسابقه تلویزیونی آمریکایی به نام بیا معامله کنیم طرح‌ریزی شده و نامش را نیز از نام مجری اصلی این مسابقه، مونتی هال، گرفته است. مسئله مونتی هال یا پارادوکس مونتی هال در زمرهٔ پارادوکس‌های حقیقی قرار می‌گیرد: با این که جواب مسئله ناممکن به نظر می‌رسد اما در واقع درست است. این مسئله، در تفسیر معمول آن، معادل ریاضیاتی مسئلهٔ سه زندانی است و هر دو این مسائل با مسئله سه کارت مشابهت‌هایی دارند.

این مسئله اولین بار در نامه‌ای از استیو اسلوین به مجلهٔ آمارگر آمریکایی در سال ۱۹۷۵ مطرح شد.[۱] یکی از گزاره‌های مشهور آن در ستون «از مرلین بپرس» مرلین واس سوانت در مجلهٔ پرید در سال ۱۹۹۰ منتشر شد:

فرض کنید که در یک مسابقه تلویزیونی شرکت کرده‌اید و میان سه در باید یکی را انتخاب کنید. پشت یکی از درها یک ماشین است و پشت دو در دیگر دو بز. شما یکی از درها را انتخاب می‌کنید (مثلاً در شمارهٔ ۱). مجری برنامه که می‌داند پشت هر در چه چیزی است، در دیگری را باز می‌کند (مثلاً در شمارهٔ سه) و به شما نشان می‌دهد که پشتش یک بز است. بعد از شما می‌پرسد که «می‌خواهید در شمارهٔ ۱ را با شمارهٔ ۲ تاخت بزنید؟» آیا به سود شماست که انتخابتان را عوض کنید؟

پاسخ واس سوانت این است: شرکت کننده باید پیشنهاد مجری را بپذیرد. از آنجا که احتمال وجود ماشین پشت هر یک از سه در مساوی است، بازیکنی که در ۱ را انتخاب می‌کند شانس برنده شدنش یک به سه است. اما بازیکنی که در شمارهٔ ۱ را انتخاب می‌کند و بعد آن را با در شمارهٔ ۲ عوض می‌کند، به احتمال ۲ به ۳ برنده است. چون مجری یکی از درهای انتخاب نشده را باز کرده و یکی از گزینه‌ها را باطل کرده است. بنا بر این، شرکت‌کننده با عوض کردن انتخابش شانس برنده شدنش را دو برابر می‌کند.[۲]

بسیاری از خوانندگان حاضر نبودند بپذیرند که تاخت زدن در چنین موقعیتی به سود شرکت‌کننده است. پس از این که این مسئله در پرید مطرح شد ۱۰۰۰۰ خواننده که ۱۰۰۰ نفرشان دارای مدرک پی‌اچ‌دی بودند به مجله نامه نوشتند و اظهار کردند که پاسخ واس سوانت صحیح نیست.[۳] حتی با وجود ارائهٔ توضیحات، شبیه‌سازی موقعیت و اثبات‌های ریاضی بسیاری با این جواب متقاعد نشدند. اندرو واسونی، توضیح می‌دهد که پل اردیش، یکی از برجسته‌ترین ریاضی‌دانان تاریخ، تا زمانی که شبیه‌سازی کامپیوتری‌ای را مشاهده کرد که این نتیجه را تائید می‌کرد متقاعد نشد.

مسئله مونتی هال توجه دانشگاهیان زیادی را به خود جلب کرده است چون فرموله کردن مسئله آسان و پاسخ آن شگفت‌آور است.

مسئله[ویرایش]

استیو اسلوین در سال ۱۹۷۵ نامه‌ای به مجلهٔ آمارگر آمریکایی نوشت و مسئله‌ای را بر اساس مسابقهٔ تلویزیونی «بیا معامله کنیم» شرح داد. در نامهٔ بعدی او این مسئله را «مسئلهٔ مونتی هال» نامید. این مسئله معادل مسئلهٔ سه زندانی است که در سال ۱۹۵۹ در ستون بازی‌های ریاضی مارتین گاردنر در ساینتیفیک امریکن تشریح شده بود. در سال ۱۹۹۰، همین مسئله در همان فرم مشهورش در ستون مرلین واس سوانت منتشر شد.

نقاط مبهمی در صورت این مسئله وجود دارد: روشن نیست که مجری همیشه درِ دیگری را باز می‌کند یا نه، پیشنهاد عوض کردنِ در را می‌دهد یا نه و آیا امکان دارد دری را باز کند که ماشین پشت آن است؟ تلقی عمومی از مسئله به این صورت است که مجری همواره یکی از درهای انتخاب نشده را باز می‌کند، دری که مجری باز می‌کند پوچ است و همیشه به شرکت‌کننده پیشنهاد می‌کند در انتخابش تجدیدنظر کند. اغلب مفروض می‌دانند که ماشین به طور کاملاً اتفاقی پشت یکی از درها قرار گرفته و اگر مجری میان گزینه‌های انتخاب نشده، حق انتخاب داشته باشد (که در حالتی که شرکت‌کننده گزینهٔ درست را انتخاب کرده باشد، اتفاق می‌افتد) انتخاب مجری هم کاملاً تصادفی‌ست. برخی نیز (علاوه بر موارد فوق یا به جای موارد فوق) متذکر می‌شوند که انتخاب اولیهٔ شرکت‌کننده اتفاقی‌ست.

واس سوانت و خشم رسانه‌ها[ویرایش]

واس سوانت در ستونش نوشت که شرکت‌کننده باید دری را که انتخاب کرده عوض کند و به درستی اظهار کرد که درِ اول شانس برنده شدنش یک به سه است، اما درِ پیشنهادی به احتمال دو به سه برنده است چون مجری همیشه یکی از درهای پوچ را باز می‌کند. او در توضیح این پاسخ از خوانندگان خواست که موقعیتی را تصور کنند که یک میلیون در وجود دارد و شرکت‌کننده در شمارهٔ ۱ را برمی‌گزیند. مجری که می‌داند پشت هر در چیست همهٔ درها را به جز در شمارهٔ ۷۷۷۷۷۷ باز می‌کند. واس سوانت نتیجه می‌گیرد: «به سرعت در اول را با درِ ۷۷۷۷۷۷ تاخت می‌زنید، مگر نه؟»

در واکنش به این جواب هزاران نامه از طرف خوانندگان به دست واس سوانت رسید که مدعی شدند پاسخ او غلط است. ۹۲% از نامه‌های مردم عادی و ۶۵% از نامه‌های دانشگاهیان علیه او بود. در مجموع از هر ده نفر، نه نفر معتقد بودند این پاسخ نادرست است.

واس سوانت توضیحات بیشتری ارائه کرد «وقتی مجری برنامه یکی از درهای پوچ را باز می‌کند، شانس برنده شدن از یک به سه در مرحلهٔ اول، به یک به دو در مرحلهٔ بعد تغییر نمی‌کند.» او برای تشریح ایده‌اش از یک بازی دیگر مثال آورد: «شما رویتان رابرمی‌گردانید و من یک نخود را زیر یک ظرف از سه ظرف پنهان می‌کنم. بعد از شما می‌خواهم یکی از ظرف‌ها را انتخاب کنید و انگشتتان را روی آن بگذارید. احتمال این که ظرف شما محتوی نخود باشد یک به سه است، درست است؟ بعد یکی از دو ظرف باقی‌مانده را برمی‌گردانم و نشان می‎دهم که خالی‌ست. از آنجایی که فارغ از انتخاب شما من همیشه می‌توانم یکی از ظرف‌های انتخاب نشده را پوچ کنم درمی‌یابیم که احتمال پوچ بودن یا نبودن ظرف زیر انگشت شما تغییری نکرده است.» او بازی مشابهی را با ورق‌های بازی توضیح داد.

کماکان خوانندگان به واس سوانت نامه می‌نوشتند و می‌گفتند که اشتباه کرده است، اما نظر برخی نیز تغییر کرد. نزدیک به ۱۰۰% کسانی که بازی نخود را امتحان کردند پذیرفتند که با توضیح واس سوانت موافقند. ۵۶% مردم عادی و ۷۱% موسسات دانشگاهی متقاعد شدند که در این مسئله، عوض کردن در به نفع شرکت‌کننده است. واس سوانت اظهار کرد که علت به اشتباه افتادن برخی این است که فراموش می‌کنند مجری همیشه ناچار است دری را باز کند که پوچ است.

پانویس[ویرایش]

  1. Tierney, John. “Behind Monty Hall's Doors: Puzzle, Debate and Answer?”. NY Times, July 21, 1991. Retrieved Feb. 2013. 
  2. Vos Savant, Marilyn. “Game Show Problem”. marilynvossavant.com, Feb. 1, 1975. Retrieved Feb. 2013. 
  3. “Letters to the Editor”. JSTOR, Feb. 1, 1975. Retrieved Feb. 2013. 

منابع[ویرایش]

  • مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Monty Hall problem»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۱۲ فوریه ۲۰۱۳).