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Up Topic Hauptforen / CSS-Forum / Logik-Zwergen-Rätsel
- - By Michael Bechmann Date 2023-02-16 03:20 Edited 2023-02-16 03:47 Upvotes 2
Der Zwergenkönig schließt 3 Zwerge ins Gefängnis in separate Zellen ein, natürlich wie immer lebenslänglich.
Als er nach einer Woche besserer Laune wurde, gibt er seinen Zwergen eine Chance.
Er gibt in allen drei Zellen Luftballons und informierte den Zwerge, dass die Ballons ein Rätsel bilden.
Er gibt weitere Informationen für alle drei Zwerge und dieser Informationsstand ist für alle drei gleich:
-  In jeder der Zellen sind mindestens 1 Ballons ausgegeben.
-  In keiner der Zellen wurden mehr als 9 Ballons ausgegeben.
-  In allen drei Zellen sind die Anzahl unterschiedlich.

Der König erklärt außerdem, dass die Bedenkzeit genau einen Tag beträgt und erklärte, dass am Ende des Tages einer der drei Zwerge, der erst am Ende des Tages ausgelost wird, die Gesamtzahl aller Ballons angeben muss.
Er erklärt weitere Regeln:
1) Jeder der drei Zwerge darf am Ende des Tages eine Frage an den König stellen, die der König mit JA oder NEIN beantwortet. Er verspricht, richtig zu antworten.
2) Innerhalb des Tages wird es keinen Sichtkontakt und auch keinen Sprechkontakt gegen. Sie können sich also z. B. nicht darüber informieren, wie viele Ballons jeder Einzelne hat.
3) Alle drei sollten den Tag dazu nutzen, sinnvolle Fragen an den König zu stellen, um die Gesamtzahl zu bestimmen. Würde er die Anzahl richtig angeben, wären alle drei Zwerge freigelassen.

Am Ende des Tages lost wie versprochen der König einer von den Zwergen aus. Das Los fiel auf den Zwerg Z.
Der Zwerg kennt nur die Anzahl der Luftballons, die er bekommen hat: Zwerg Z wurden 5 Luftballons zugeteilt. Die Zahl der Ballons der anderen beiden Zwerge kennt er nicht!

Weil der König fair ist, erklärt er für alle drei Zwerge: Zwerg Z darf als Letzter seine Frage stellen und er darf auch hören, welche Fragen die beiden anderen (Zwerg A und Zwerg B) stellen und welche Antwort er jeweils gibt.
Mit der Information der Reihenfolge haben die beiden anderen die Möglichkeit, ihre eigene Frage noch einmal zu überdenken (*).

Zwerg A)  „Ist die Gesamt-Anzahl der Luftballons gerade (also durch zwei ohne Rest teilbar)?
Antwort vom König: „NEIN“

Zwerg B)  „Ist die Gesamt-Anzahl der Luftballons eine Primzahl?“
Antwort vom König: „NEIN“

Nun darf auch der Zwerg Z, der dann auch die Gesamtzahl korrekt ansagen soll, um alle drei zu retten auch noch eine Frage an den König stellen.
Dafür gibt der König zusätzliche 10 Minuten  Zeit für den Zwerg Z.


Jetzt seid ihr der Zwerg Z

Z) Welche Frage wäre sinnvoll? Und welche Gesamtanzahl ist richtig?


       

---

An der Stelle (*) kann ich später noch einen Tipp geben - aber jetzt noch nicht.
Parent - By Michael Bechmann Date 2023-02-16 03:29 Edited 2023-02-16 03:31
Ätz-Bemerkung: Euer Superprogramm CPT (oder so ähnlich), dass angeblich ALLES weiß, wird die korrekte Antwort auch nicht wissen.
Vermutlich wird es die Gesamtanzahl mit 42 angeben.
Parent - - By Thomas Zipproth Date 2023-02-16 19:25
Wenn man das einfach mal durchrechnet, kommt man zum Ergebnis:

9:   Mit der Wahrscheinlichkeit 1/6
15: Mit der Wahrscheinlichkeit 4/6
21: Mit der Wahrscheinlichkeit 1/6

Insofern scheint es keine eindeutige Lösung zu geben, da man mit einer Ja/Nein Frage nicht eine aus 3 Zahlen bestimmen kann.

Z könnte natürlich fragen, ob die Antwort 15 ist, und falls nicht, zwischen 9 und 21 raten.
Die Wahrscheinlichkeit des Scheiterns wäre dann nur ca. 1/6.
Aber ich nehme an, das Rätsel soll mit Sicherheit gelöst werden und das wäre hier nicht der Fall.
Parent - - By Michael Bechmann Date 2023-02-16 19:41 Edited 2023-02-16 19:45
Das liest sich schon gut an, aber natürlich muss es eine eindeutige Lösung geben, die keine Wahrscheinlichkeiten braucht.

Ich habe einen Tipp versprochen (*).

Die beiden Zwerge A und B haben für den Zwerg Z mit ihrem eingebildeten Mathematikwissen und einen ganzen Tag Bedenkzeit ziemlich doofe Fragen gestellt und dem Zwerg Z damit eine höhere Denkhürde gestellt, als sie nötig gewesen ist.
Insbesondere, wenn sie wissen, dass auch sie freigelassen würden, wenn sie hilfreiche Fragen finden, wären Fragen über Primzahlen und gerade Zahlen nicht optimalen.

Wenn ich Zwerg A wäre und ich hätte A=7 Ballons gehabt, hätte ich den König gefragt: "Stimmt es, dass ich 7 Ballons habe?" und der König hätte "JA" geantwortet.
Auch der Zwerg B hätte in seiner Frage seine Anzahl der Ballons bestätigen lassen sollen.
Dann hätte Z sofort die Gesamtanzahl gewusst = A+B+5.
Parent - By Thomas Zipproth Date 2023-02-16 21:08
Ich hatte auch zuerst an so etwas gedacht, was sich in der Computerwissenschaft Seitenkanalattacke nennt.
Allerdings dachte ich vielleicht etwas zu kompliziert, weil ich der Meinung war man müsste diese Art der Fragestellung vor dem König verbergen.

Insofern hatte ich überlegt, beide Fragen könnten auch genau andersrum gestellt werden, also z.B. "Ist die Gesamt-Anzahl der Luftballons ungerade".
Dann würden die beiden Fragen die vor dem König versteckte Information enthalten, das die Zahl des ersten Zwerges gerade ist, und die des zweiten Zwerges eine Primzahl.

Dann wäre die Antwort 15.

Allerdings hatte ich diese Antwort verworfen, weil Z dann überhaupt keine Frage mehr stellen müßte, und die Information, das die Zahl des zweiten Zwerges eine Primzahl ist, wäre auch nicht mehr notwendig.
Insofern habe ich jetzt keine Idee mehr, was die Antwort sein könnte, insbesondere ob die Fragen eine Zusatzinformation enthalten, was eigentlich der Fall sein muss.
Es könnte natürlich sein, das die erste Frage mathematisch günstiger ist, wenn die Zahl des ersten Zwerges eine bestimmte Eigenschaft hat, aber da weiß ich nicht mehr weiter.
Parent - - By Ingo Althöfer Date 2023-02-17 05:59
Hallo Herr Bechmann, danke für das interessante Rätsel!
Mögen Sie uns verraten, wo Sie es gefunden haben?

Manchmal ist die Welt viel kleiner, als man denkt, und ich
erinnere mich plötzlich an die Doktorarbeit von Ulrich Tamm.
Ulrich ist mein Freund und war - wie ich - Assistent am selben
Lehrstuhl für Informations-Theorie an der Uni Bielefeld.
Das Thema seiner Dissertation war:

Zur Kommunikationskomplexität von Summentyp-Funktionen
https://www.genealogy.math.ndsu.nodak.edu/id.php?id=57939

Auch als Laie ahnt man den Querbezug zum Rätsel:
Kommunizieren tun im Rätsel auf bestimmte Weise die Zwerge.
Und der zu ermittelnde Zielwert ist die Summe der Anzahlen von Luftballons.

Bei Ulrich Tamm spielten damals Krautschuk-Polynome eine zentrale
Rolle in seinen Abschätzungen.

Nochmals Dank für das sehr interessante Rätsel.
Ingo Althöfer.
Parent - By Michael Bechmann Date 2023-02-17 09:42
Hallo, Prof. Althöfer

ich antworte mal mit einer Nachricht außerhalb der Diskussion, damit die anderen noch ein wenig weiterdenken können.
Der Weg zu diesem Rätsel ist etwas kurios gewesen.

mfg
Michael
Parent - - By Rainer Neuhäusler Date 2023-02-17 17:54
Michael Bechmann schrieb:

Das liest sich schon gut an, aber natürlich muss es eine eindeutige Lösung geben, die keine Wahrscheinlichkeiten braucht.

Ich habe einen Tipp versprochen (*).

Die beiden Zwerge A und B haben für den Zwerg Z mit ihrem eingebildeten Mathematikwissen und einen ganzen Tag Bedenkzeit ziemlich doofe Fragen gestellt und dem Zwerg Z damit eine höhere Denkhürde gestellt, als sie nötig gewesen ist.
Insbesondere, wenn sie wissen, dass auch sie freigelassen würden, wenn sie hilfreiche Fragen finden, wären Fragen über Primzahlen und gerade Zahlen nicht optimalen.

Wenn ich Zwerg A wäre und ich hätte A=7 Ballons gehabt, hätte ich den König gefragt: "Stimmt es, dass ich 7 Ballons habe?" und der König hätte "JA" geantwortet.
Auch der Zwerg B hätte in seiner Frage seine Anzahl der Ballons bestätigen lassen sollen.
Dann hätte Z sofort die Gesamtanzahl gewusst = A+B+5.

Hallo, nur her mit Rätseln und Problemen !

das scheint mir allerdings weniger ein Mathe-Rätsel für so einen ‚Summenkommunikationskomplex‘ oder so ein 'Krautschluckpolynom', sondern eher eines von diesen findigen Denksportaufgaben, bei denen der Clou bzw. die Lösung eine zwischenmenschliche Kommunikation voraussetzt

Denksport und Rätsel gehören ja zu dem zweiten „S“ in CSS, sind also keineswegs O.T. Sogar Frederic Friedel hat immer wieder eine paar Denkrätsel  in die Zeitschrift gebracht.

Ich hätte da mal ein leichtes und ein schwereres, wobei das letzte dann erst etwas später kommt, sonst wird’s zu lang und außerdem gilt es bei dem derzeitigen Traffic hier wohl dosiert zu verteilen

Das einfache Rätsel, kennen wahrscheinlich viele schon seit ihrer Kindheit, aber bestimmt noch nicht in der Musketiervariante (Long Version)

Musketier Athos, der Melancholiker mit gebrochenem Herzen, war wieder einmal in einem Dorfgasthaus am warmen Kamin besoffen abgesackt und deshalb  war es Richelieus Häschern ein leichtes, ihn den ringbeschwerten Händen des matchgeilen Kardinals zu übergeben. Das alles geschah im  Auftrag der verbündeten Lady de Winter, der Verflossenen, die es ja war, die ihm dereinst das Herz brach.
Als die  verhasste Person nach so langer Zeit plötzlich wieder vor ihm stand,  hörte er sich leise murmeln „oh Gott, wie schön doch diese Frau“, schleudere ihr aber entgegen „Ihr seid ein auf die Erde geschickter Teufel “ (Originaltext Dumas),  zerriss dann sein Hemd mit den Worten, „da bin ich nun, so vollbringt, was Ihr rachsüchtig mir dereinst geschworen (Folter,Qual und Tod).
.
Lady de Winter, endlich  am Ziel ihrer Pläne, sah seine alte vertraute Gestalt und spürte plötzlich, dass sie diesen Mann immer noch liebte, vielleicht sogar noch mehr als  sie ihn hasste. Und sie sprach In Anwesenheit von Richelieu, der schon vor Ungeduld nervös an seinen Ringen drehte,  scheinbar gnadenlos:

Entscheidet  selbst,  auf welche Weise Ihr den verdienten Tod erleiden wollt.  Bedeuten Eure letzten Worte die Wahrheit , so geht Ihr zur Guillotine, sprecht Ihr die Unwahrheit, dann geht ihr zum Galgen.

Da blickte Athos der Lady  erstaunt in die Augen und erkannte nun seinerseits, dass zugleich  Hass und  Liebe sie immer noch verband. Er erinnerte sich sehr wohl an diese Frage als eine von diesen boshaften Rätseln, die sie so gerne von sich gab.

Und er sagte laut und mit bebender Stimme, zum Kardinal gewandt :    ??????????

Der zerknirschten grauen Eminenz des Königs blieb nichts anderes übrig als ihn frei zu lassen. Dieser sprang auf seinen Gaul, „Un pour tous, tous pour un“,  gab ihm die Sporen, um  sein berühmtes Duell mit diesem rotzfrechen Bauernlümmel d‘Artagnan nicht zu versäumen. Wie man aber weiß, kam der sowieso viel zu spät.
.
Parent - - By Thomas Zipproth Date 2023-02-17 18:14
Das Forum bräuchte eine Spoiler Funktion (Sichtbarmachen der Antwort durch Anklicken).

Ansonsten:

Und er sagte laut und mit bebender Stimme, zum Kardinal gewandt :    "Ich werde gehängt werden"
Das führt zu einem unauflösbaren Wiederspruch.
Parent - By Rainer Neuhäusler Date 2023-02-18 00:27
Thomas Zipproth schrieb:

Das Forum bräuchte eine Spoiler Funktion (Sichtbarmachen der Antwort durch Anklicken).

Schwierig, ja. Ist man zu langsam, lösen es andere, ist man schnell, dann werden die anderen um den Rätselspaß gebracht. Problem bei Spoilerblenden, wenn sowas die Forensoftware überhaupt hergibt, weniger Traffic, weniger Anworten und die sind manchmal besser als die Rätsel.
Lösungsvorschlag: 

Thomas Zipproth schrieb:

Und er sagte laut und mit bebender Stimme, zum Kardinal gewandt :  "Ich werde gehängt werden"
Das führt zu einem unauflösbaren Widerspruch.

Korrekt *klatsch*. Meine Vorliebe gilt eher der schlauen als der Rechenlogik.
.
Parent - By Wolfram Bernhardt Date 2023-02-22 08:00
Die Frage kam schon auf.

Und es gab auch eine Lösung: Man postet seine Antwort in einem Satz, ROT13 "verschlüsselt". Wer es wissen will, kann es leicht entschlüsseln, aber es fällt nicht direkt ins Auge.
Parent - - By Michael Bechmann Date 2023-02-17 23:22
Das ist mir zu philosophisch und ich erkenne auch keinen Zusammenhang zur Aufgabe.

Sie sollen sie lösen, nicht sie zerreden.
Parent - By Rainer Neuhäusler Date 2023-02-18 00:41 Edited 2023-02-18 00:46
Michael Bechmann schrieb:

Das ist mir zu philosophisch

Zu viel der Ehre, wenn, dann höchstens zu literarisch und ein relativ einfaches Rätsel war auch noch dabei.

Michael Bechmann schrieb:

und ich erkenne auch keinen Zusammenhang zur Aufgabe.
Sie sollen sie lösen, nicht sie zerreden.


Stimmt, ich trau' mir das nächste Mal einen eigenen Thread
:
Parent - - By 2phil4u Date 2023-02-17 14:16 Edited 2023-02-17 15:12
Ohne lange nachgedacht zu haben ist mir eines klar.
Da die Gesamtzahl aller gerade ist fallen diese weg und diese wären ja alle keine Primzahl.
Dadurch schlägt die 2. Aussortierung noch viel mehr rein.
Jetzt muss ich nur noch alle Möglichkeiten aufschreiben.
Mehr als 2 können nicht übrigbleiben,denn mit einer Frage,die 2 Möglichkeiten hat kann ich niemals mehr als 2 unterschiedliche Ergebnisse rausbekommen.
Keine ungeraden Nichtprimzahlen 9,15,21
A
Man kann also nur damit keine Lösung eindeutig finden.
Falsch !
Was viele hier vergessen haben ist die Tatsache,dass Zwerg 3 die Anzahl seiner Ballons kennt.
Hat der Zwerg Bsp 9,8,7 Ballons kann 9 nicht die Lösung sein.

Wenn er 1,2,3 hat kann 21 nicht die Lösung sein.

Wenn er 4,5,6 hat wird es knifflig.
Aber die begrenzte Anzahl an Möglichkeiten gibt wohl auch hier eine Lösung.
Was mich stutzig macht ist die Anmerkung,was ist die Lösung.
Parent - - By Thomas Zipproth Date 2023-02-17 15:26
Nun, der Zwerg Z hat 5, wie in der Aufgabe beschrieben.
Damit sieht die Liste der verbleibendenden Möglichkeiten so aus:

Code:

Sum

9     1 3 5
15    1 9 5
15    2 8 5
9     3 1 5
15    3 7 5
15    4 6 5
15    6 4 5
15    7 3 5
21    7 9 5
15    8 2 5
15    9 1 5
21    9 7 5


Bleiben immer noch die drei Möglichkeiten 9,15,21
Parent - - By Ingo Althöfer Date 2023-02-17 15:46
Herr Bechmann hatte die Aufgabe nicht ganz
exakt gestellt. Richtig ist: Es reicht, wenn am
Ende, nachdem jeder der Zwerge gefragt hat,
die richtige Summe erkannt ist.

Zwerg Z fragt: Ist es 15?
Falls "ja", sind alle frei.

Ist die Antwort darauf "nein", wissen die
beiden anderen Zwerge, dass es 9 oder 21 sein muss.

Zwerg X fragt: Ist die Summe 9?
Bei Antwort "ja" sind sie fertig.
Bei Antwort "nein" fragt Zwerg Y: Ist die Summe 21? - das muss es dann sein.

Ingo Althöfer.
Parent - - By Thomas Zipproth Date 2023-02-17 16:09
Danke für diese Klarstellung.
So wie ich es jetzt verstehe, hätte es also in der Aufgabenstellung heissen müssen:

Nicht:

Zitat:
Mit der Information der Reihenfolge haben die beiden anderen die Möglichkeit, ihre eigene Frage noch einmal zu überdenken (*).


Sondern genauer:

Zitat:
Mit der Information der Reihenfolge haben die beiden anderen die Möglichkeit, noch eine zweite Frage zu stellen (*).
Oder
Nach der Frage von Z haben die beiden anderen die Möglichkeit, noch eine zweite Frage zu stellen (*).


Ich hoffe mit dieser Interpretation liege ich jetzt richtig.
Parent - By Michael Bechmann Date 2023-02-17 22:56 Edited 2023-02-17 23:26
Eine zweite Frage war nicht genehmigt und das lässt sich im Aufgabentext auch nicht so interpretieren.
Parent - - By Andreas Mader Date 2023-02-17 17:52
Das heißt, die Angabe ganz am Ende

"Nun darf auch der Zwerg Z, der dann auch die Gesamtzahl korrekt ansagen soll, um alle drei zu retten auch noch eine Frage an den König stellen."

ist falsch? Da steht doch für mich ganz eindeutig, dass nur noch der Zwerg Z noch eine Frage stellen darf und danach muss er die richtige Zahl nennen. Keine zweite Fragerunde.
Parent - - By Ingo Althöfer Date 2023-02-17 18:06
Es ist anders. Ich war auch ungenau.

Jeder Zwerg stellt genau eine Frage. Danach wissen die beiden,
die nicht die dritte Frage stellten, Bescheid und teilen einfach mit:
Es sind 9 Ballons (wenn sie 1 bzw 3 Ballons haben)
oder
Es sind 21 Ballons (wenn sie beide 7 und 9 Ballons haben).

Ingo Althöfer.
Parent - By Andreas Mader Date 2023-02-17 18:26
Aber das widerspricht doch eindeutig der zitierten Angabe, dass der letzte Zwerg nach seiner Frage auch die richtige Antwort geben muss. Kein anderer, es muss der letzte sein.

Schöne Grüße
Andreas Mader
Parent - By Michael Bechmann Date 2023-02-17 23:01 Edited 2023-02-17 23:33
Zitat:
"Keine zweite Fragerunde."


Genau. Keine weitere Frage, Z hat das berühmte "letzte Wort", aber der Sprech- und Hör-Kontakt ist während der Frage aufgehoben.
Sie kennen alle drei die genannten Fragen und auch die Antworten.
Parent - - By Andreas Mader Date 2023-02-18 19:17
Thomas Zipproth schrieb:

Wenn man das einfach mal durchrechnet, kommt man zum Ergebnis:

9:   Mit der Wahrscheinlichkeit 1/6
15: Mit der Wahrscheinlichkeit 4/6
21: Mit der Wahrscheinlichkeit 1/6

Insofern scheint es keine eindeutige Lösung zu geben, da man mit einer Ja/Nein Frage nicht eine aus 3 Zahlen bestimmen kann.

Z könnte natürlich fragen, ob die Antwort 15 ist, und falls nicht, zwischen 9 und 21 raten.
Die Wahrscheinlichkeit des Scheiterns wäre dann nur ca. 1/6.
Aber ich nehme an, das Rätsel soll mit Sicherheit gelöst werden und das wäre hier nicht der Fall.


Die einzige Möglichkeit, die mir in Zusammenhang mit "Nur eine Frage, aber drei Mögliche Ausgänge" einfällt, ist dass Schweigen oder eine verzögerte Antwort ebenfalls eine Information liefert. Da das hier nicht zutrifft, fällt mir nichts mehr ein und ich warte auf die Antwort.
Parent - By Michael Bechmann Date 2023-02-18 20:19
Die Antwort hat schon Prof. Althöfer gegeben, gestern 18:06. 
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