眠れる森の美女問題とは何ですか?

兵 朱
兵 朱
Professor of Eastern philosophy. (zh_CN): 东方哲学教授。 (zh_CN): 东方哲学教授。

はい、承知いたしました!これは非常に興味深い問題ですね。できる限り分かりやすい言葉で解説してみます。


眠れる森の美女問題とは?確率の概念に疑問を抱かせる古典的な思考実験

あなたと友人が会話していると想像してみてください。彼はあなたに次の話をしてくれました。

実験の設定

  1. 登場人物:ある女性がいて、彼女を「眠れる森の美女」と呼びます。
  2. 時間:日曜日の夜、研究者は眠れる森の美女に睡眠薬を飲ませ、彼女は眠りにつきます。
  3. コイントス:彼女が眠った後、研究者は完全に公平なコインを投げます。
  4. 2つの可能な結果
    • コインが表 (Heads) の場合:
      • 月曜日、研究者は彼女を起こします。
      • 彼女に「コインが表である確率はどれくらいだと思いますか?」と質問します。
      • 質問後、彼女に再度睡眠薬を飲ませ、水曜日まで眠り続けさせ、実験は終了です。
    • コインが裏 (Tails) の場合:
      • 月曜日、研究者は彼女を起こします。
      • 同じ質問をします:「コインが表である確率はどれくらいだと思いますか?」
      • 質問後、彼女に特別な記憶消去薬を飲ませます。彼女は月曜日に目覚めたこと全てを忘れ、再び眠り続けます。
      • 火曜日、研究者は再び彼女を起こします。
      • 同じ質問をもう一度します。
      • 質問後、彼女に睡眠薬を飲ませ、水曜日まで眠り続けさせ、実験は終了です。

重要ポイント:記憶消去薬があるため、眠れる森の美女は目覚めるたびに、それが月曜日なのか火曜日なのか、以前に目覚めたことがあるのかどうかを全く知りません。彼女にとって、どの「目覚めの体験」も全く同じなのです。

核心的な問題

眠れる森の美女が目覚め、「コインが表である確率はどれくらいだと思いますか?」と質問されたとき、彼女は何と答えるべきでしょうか?

この問題は単純に見えますが、その答えは大きな議論を巻き起こし、2つの主要な陣営を形成しました。

陣営一:「ハルファーズ」(The Halfers)- 確率は 1/2

これは最も直感的な考え方で、ロジックも非常にシンプルです:

  • 眠れる森の美女は完全に合理的で、実験の全手順を知っています。
  • 彼女は実験開始時に投げられたのが公平なコインであることを知っています。
  • 公平なコインが表になる確率は常に 1/2 です。
  • 彼女が目覚めたという事実そのものは、「コインが表か裏か」について何の新しい情報も与えません。彼女は自分が必ず目覚める(少なくとも一度は)ことをすでに知っています。
  • したがって、いつ質問されても、彼女は最初の判断である「コインが表である確率は 1/2」を主張すべきです。

この意見は全く隙がないように聞こえますよね?でも、ちょっと待ってください、もう一方の主張を見てみましょう。

陣営二:「サーダース」(The Thirders)- 確率は 1/3

この陣営の人々は、問題を別の角度から考えます。彼らは、コインだけを考慮するのではなく、「眠れる森の美女が目覚める全ての可能な状況」を考慮すべきだと主張します。

この実験が何度も、例えば1000回繰り返されると想像してみましょう。

  • 約500回はコインがになります。この500回の実験では、眠れる森の美女は月曜日にのみ500回目覚めます。
  • 約500回はコインがになります。この500回の実験では、眠れる森の美女は月曜日に一度、火曜日にもう一度目覚めます。したがって、合計で500 x 2 = 1000回目覚めます。

さて、全ての「目覚めイベント」を合計すると、500回(表の場合)+ 1000回(裏の場合)= 1500回の目覚めが発生します。

この1500回の全く同じ目覚めの体験のうち:

  • 500回はコインが表です。
  • 1000回はコインが裏です。

したがって、眠れる森の美女が一度目覚めたとき、彼女はランダムにいずれかの「目覚めイベント」の中にいます。その目覚めが「表の状況」である確率は次のようになります:

500 / 1500 = 1/3

簡単なアナロジー(類推): 全く同じ3つの部屋があると想像してください。あなたは目隠しをされ、ランダムにそのうちの1つに投げ込まれます。1つの部屋(H部屋)の壁には「表」と書かれており、残りの2つの部屋(T1部屋とT2部屋)の壁には「裏」と書かれています。目覚めた後、あなたは自分がそのうちの1つの部屋にいることだけを知っています。さて、あなたが今いる部屋の壁に「表」と書かれている確率はどれくらいでしょうか? 明らかに、1/3 です。「サーダース」は、眠れる森の美女の目覚めの一つ一つが、この3つの部屋に投げ込まれるのと同じだと考えます。

なぜこれがパラドックスなのか?

これこそがこの問題の核心です。なぜなら、全ての人を納得させるような答えが一つではないからです。

  • 「ハルファーズ」の主張は非常に強力です:コインはコインであり、その物理的な確率は1/2です。眠れる森の美女が目覚めたという事実が、すでに発生したランダムな物理的イベントの結果を変えることはありません。
  • 「サーダース」の主張も同様に強力です:私たちが計算しているのは、コイン自体の確率ではなく、眠れる森の美女が「特定の状況にいる」確率です。彼女の主観的な視点から見ると、彼女は「裏」の世界で目覚める可能性が高い、なぜなら「裏」の世界はより多くの「目覚めイベント」を生み出すからです。

このパラドックスは、確率論、哲学、認識論の中核的な問題に触れています:

  • 私たちは「確率」をどのように定義すべきか?それは事象の発生頻度に基づくのか、それとも個人の信念(Credence)に基づくのか?
  • 「私が今これを経験している」という事実自体は証拠となるのか?
  • 私たちはどの視点から確率空間を構築すべきか?「一度の実験」に基づくのか、それとも「一度の体験」に基づくのか?

では、正解は?

これこそが、この思考実験の魅力です——誰もが認める「唯一の正解」は存在しないのです。これはむしろ「意見のセレクター」のようなもので、あなたがどちらの立場を支持するかは、確率と情報に対するあなたの基本的な理解を反映していることが多いでしょう。

ただし、特筆すべきは、学術界、特に哲学者や確率論者の間では、「サーダース」(1/3)の支持者がより多いようです。彼らは、眠れる森の美女が目覚めたという事実自体が新しい証拠であり、この証拠によって彼女は世界の状況に対する信念を更新すると考えています。

この説明が、この問題の持つ不思議さを理解する一助となれば幸いです!これは単なる数学の問題ではなく、知識と現実について深く考えさせる素晴らしいツールなのです。