Can you solve the prisoner hat riddle? - Alex Gendler

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TED-Ed


Bitte doppelklicken Sie auf die englischen Untertitel unten, um das Video abzuspielen.

Übersetzung: Martin Schmitt Lektorat: Nadine Hennig
00:10
You and nine other individuals have been captured
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Du wurdest zusammen mit neun anderen
00:13
by super intelligent alien overlords.
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von superintelligenten Aliens entführt.
00:17
The aliens think humans look quite tasty,
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Diese finden Menschen ziemlich lecker,
00:20
but their civilization forbids eating highly logical and cooperative beings.
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5326
aber es ist ihnen verboten,
hochgradig logisch denkende und kooperative Lebewesen zu verzehren.
00:26
Unfortunately, they're not sure whether you qualify,
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Leider sind sie sich da bei dir unsicher.
00:29
so they decide to give you all a test.
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Daher beschließen sie, euch alle auf die Probe zu stellen.
00:32
Through its universal translator,
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Mit seinem Universalübersetzer
00:34
the alien guarding you tells you the following:
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sagt dir das Alien, das dich bewacht:
00:37
You will be placed in a single-file line facing forward in size order
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Ihr werdet hintereinander in einer Reihe so der Größe nach aufgestellt,
00:43
so that each of you can see everyone lined up ahead of you.
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dass jeder von euch alle vor sich Stehenden sehen kann.
00:47
You will not be able to look behind you or step out of line.
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3729
Ihr werdet nicht hinter euch schauen oder aus der Reihe heraustreten können.
00:51
Each of you will have either a black or a white hat on your head
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Jeder von euch wird, zufällig verteilt, einen schwarzen oder weißen Hut tragen.
00:55
assigned randomly,
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00:57
and I won't tell you how many of each color there are.
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Und ich werde euch nicht sagen, wie viele es von jeder Farbe gibt.
01:01
When I say to begin, each of you must guess the color of your hat
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Wenn ich "Los!" sage, müsst ihr jeweils einen Tipp für eure Hutfarbe abgeben.
01:05
starting with the person in the back and moving up the line.
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Zuerst rät die Person ganz hinten und dann die jeweils nächste in der Reihe.
01:09
And don't even try saying words other than black or white
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"Schwarz" und "Weiß" ist dabei alles, was ihr sagen dürft.
01:12
or signaling some other way, like intonation or volume;
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Andere Signale z. B. durch Lautstärke oder Tonfall sind nicht erlaubt.
01:16
you'll all be eaten immediately.
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Sonst werdet ihr alle sofort gegessen.
01:19
If at least nine of you guess correctly, you'll all be spared.
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Wenn mindestens neun von euch richtig raten, werden alle verschont.
01:24
You have five minutes to discuss and come up with a plan,
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3126
Ihr habt fünf Minuten, um einen Plan zu schmieden.
01:27
and then I'll line you up, assign your hats, and we'll begin.
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87243
4748
Dann stelle ich euch in eine Reihe, setze euch Hüte auf und es geht los.
01:31
Can you think of a strategy guaranteed to save everyone?
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91991
4051
Kannst du dir eine Strategie ausdenken, um alle zu retten?
01:36
Pause the video now to figure it out for yourself.
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96042
3095
Drücke jetzt auf Pause, um selbst auf die Lösung zu kommen.
01:39
Answer in: 3
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99137
1017
Antwort in 3
01:40
Answer in: 2
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100154
1092
Antwort in 2
01:41
Answer in: 1
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101246
1865
Antwort in 1
01:43
The key is that the person at the back of the line
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Der Trick dabei ist, dass die hinterste Person,
01:45
who can see everyone else's hats can use the words "black" or "white"
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die die Hüte aller anderen sehen kann,
die Wörter "Schwarz" und "Weiß" benutzen kann,
01:50
to communicate some coded information.
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um verschlüsselte Informationen zu kommunizieren.
01:53
So what meaning can be assigned to those words
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2668
Welche Bedeutung kann diesen Wörtern also zugewiesen werden,
01:56
that will allow everyone else to deduce their hat colors?
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4202
die es allen anderen erlaubt, ihre Hutfarbe abzuleiten?
02:00
It can't be the total number of black or white hats.
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3367
Es kann nicht die Gesamtzahl an schwarzen oder weißen Hüten sein.
02:04
There are more than two possible values,
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2763
Hier gibt es mehr als zwei mögliche Werte.
02:06
but what does have two possible values is that number's parity,
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Genau zwei mögliche Werte hat allerdings die Parität dieser Zahl.
02:11
that is whether it's odd or even.
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Dies ist die Eigenschaft, ob eine Zahl gerade oder ungerade ist.
02:15
So the solution is to agree that whoever goes first will,
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135192
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Die Lösung ist also zu vereinbaren, dass der Erste z. B. "Schwarz" sagt,
02:19
for example, say "black" if he sees an odd number of black hats
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falls er eine ungerade Zahl an schwarzen Hüten sieht,
02:23
and "white" if he sees an even number of black hats.
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und "Weiß", falls er eine gerade Zahl an schwarzen Hüten sieht.
02:27
Let's see how it would play out if the hats were distributed like this.
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147787
4624
Schauen wir einmal, wie es funktionieren würde, wenn die Hüte so verteilt wären.
02:32
The tallest captive sees three black hats in front of him,
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3018
Der größte Gefangene sieht vor sich drei schwarze Hüte.
02:35
so he says "black," telling everyone else he sees an odd number of black hats.
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5205
Er sagt "Schwarz", um den anderen mitzuteilen,
dass er eine ungerade Zahl an schwarzen Hüten sieht.
02:40
He gets his own hat color wrong, but that's okay
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160634
3372
Er rät seine eigene Hutfarbe falsch, aber das ist okay,
02:44
since you're collectively allowed to have one wrong answer.
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4280
da ihr insgesamt eine Antwort falsch haben dürft.
02:48
Prisoner two also sees an odd number of black hats,
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2754
Gefangene 2 sieht auch eine ungerade Anzahl an schwarzen Hüten.
02:51
so she knows hers is white, and answers correctly.
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Daher weiß sie, dass ihrer weiß ist, und gibt die korrekte Antwort.
02:55
Prisoner three sees an even number of black hats,
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175251
2793
Gefangener 3 sieht eine gerade Anzahl an schwarzen Hüten.
02:58
so he knows that his must be one of the black hats
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3212
Also weiß er, dass sein Hut einer der schwarzen Hüte sein muss,
03:01
the first two prisoners saw.
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181256
2345
die die ersten zwei Gefangenen sahen.
03:03
Prisoner four hears that and knows
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1736
Gefangene 4 hört das und weiß,
03:05
that she should be looking for an even number of black hats
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185337
3241
dass sie nach einer geraden Anzahl von schwarzen Hüten suchen muss,
03:08
since one was behind her.
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188578
1932
da hinter ihr ein schwarzer war.
03:10
But she only sees one, so she deduces that her hat is also black.
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190510
5655
Sie sieht aber nur einen.
Also schließt sie daraus, dass ihrer auch schwarz ist.
03:16
Prisoners five through nine are each looking for an odd number of black hats,
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196165
4334
Die Gefangenen 5 bis 9 suchen alle nach einer ungeraden Zahl von schwarzen Hüten,
03:20
which they see, so they figure out that their hats are white.
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200499
4728
die sie auch sehen.
Daraus schließen sie, dass ihre Hüte weiß sind.
03:25
Now it all comes down to you at the front of the line.
55
205227
3827
Jetzt kommt alles auf dich als Ersten in der Reihe an.
03:29
If the ninth prisoner saw an odd number of black hats,
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209054
3181
Wenn der neunte Gefangene eine ungerade Zahl an schwarzen Hüten sah,
03:32
that can only mean one thing.
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212235
2791
kann das nur eines bedeuten.
03:35
You'll find that this strategy works for any possible arrangement of the hats.
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215026
4372
Diese Strategie funktioniert für beliebige Anordnungen der Hüte.
03:39
The first prisoner has a 50% chance of giving a wrong answer about his own hat,
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5114
Der erste Gefangene hat eine Chance von 50 %, eine falsche Antwort zu geben.
03:44
but the parity information he conveys
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2309
Aber die Information über die Parität, die er übermittelt,
03:46
allows everyone else to guess theirs with absolute certainty.
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226821
5199
erlaubt es allen anderen, ihre Antwort mit absoluter Gewissheit zu finden.
03:52
Each begins by expecting to see an odd or even number of hats
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232020
4015
Jeder erwartet jeweils, eine gerade oder ungerade Anzahl an Hüten
03:56
of the specified color.
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236035
2031
der vorher festgelegten Farbe zu sehen.
03:58
If what they count doesn't match, that means their own hat is that color.
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238066
4436
Eine Abweichung vom eigenen Zählergebnis bedeutet dann,
dass der eigene Hut von dieser Farbe ist.
04:02
And everytime this happens,
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242502
1634
Und jedes Mal, wenn das passiert,
04:04
the next person in line will switch the parity they expect to see.
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4747
wechselt die folgende Person zur jeweils anderen Parität.
04:08
So that's it, you're free to go.
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Das ist alles. Du darfst gehen.
04:10
It looks like these aliens will have to go hungry,
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Diese Aliens bleiben dann wohl hungrig
04:13
or find some less logical organisms to abduct.
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oder werden ein paar weniger logische Organismen entführen müssen.
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