2023年9月19日14:00-16:00,西南大学逻辑与智能研究中心熊作军副教授到含弘学院,以“泥孩难题中的认知互动”为题在22级吴宓班组织开展了一场学术沙龙。含弘学院22级吴宓班在校全体同学积极参与了这次活动。
这次沙龙活动主要是围绕“泥孩难题”, 从直观感性理解到数理分析探讨其背后涉及的逻辑关系。“小孩是如何推理出自己头上有泥的”,这是一个认知层级累积的过程,而父亲的“你们当中至少有一个人头上有泥”作为前置条件,则是这个认知累积的关键。
本次活动先由三位同学代表与熊老师共同使用颜色条模拟了“泥孩难题”类似情境,让参与者形成了初步的思考,现场氛围也逐渐活跃。在熊老师的引导下,大家使用化归的方法总结出了此类问题的通式——等待策略,等待策略认为在“泥孩难题”中,三个头上都有泥的小孩在每一轮询问结果中观察并排除,最后得出有效答案。举一反三,进一步讨论,大家总结出了同类问题的计算的一般规律——“看见x个泥人的人可在x+1次提问时作出有效回答”。
抽象复杂的过程还是让部分同学存疑,接着熊老师为同学们引入了数理化的模型化结构。在这个结构中,类似二进制的方法,将头上有泥和无泥分为两个基本状态,进行关系构造,模拟所有可能性进而更加直观地呈现逻辑推演过程,同学们联系逻辑学课程知识,深受启发。
沙龙活动还注重活学活用,在讨论的基础上向同学们传输了专业的理论知识。假设将自身代入其中任意一个泥孩的推理思维过程,发现每个人都知道有人头上都有泥,这是“普遍知识”。同时任意两个泥孩共同知道第三个人头上有泥,但是不能确定第二个人是否具有共同的认知状态和第二个人对第三个人认知状态的认知,共同都知晓且知道其他人的认知状态的信息才叫做公共知识,在泥孩难题中,“至少有一个人头上有泥”就作为必要的公共知识而存在,它是这个逻辑过程有限性的前提。
此次沙龙加深了对等待策略与公共知识和普遍知识的理解,也拉近了学生与老师的距离;同时通过引入新的解决办法,增强了学生的数理思维分析能力。沙龙活动临近尾声,大家将分析“泥孩难题”的过程迁移到诸如“拜占庭将军”“红蓝眼睛之谜”的逻辑故事中,学生洞察到了逻辑之美,也对举办类似的沙龙活动表达了强烈愿望。
(梁龙跃、郭佳琪/供稿,熊作军/审核发布)