3囚人問題の罠とは?直感が騙される理由と確率の真相を完全解説

3囚人問題の罠とは?直感が騙される理由と確率の真相を完全解説

3囚人問題の罠とは?直感が騙される理由と確率の真相を完全解説について知っておくべき 事実を分かりやすい構成で解説いたします。

「3人のうち1人が消えて残り2人になったのだから、確率は2分の1になるはずだ」。多くの人がこの直感的なトラップに嵌まる最大の理由は、「看守が回答したプロセス」に潜む情報の偏りを無視してしまう点にあります。

このパラドックスを解く決定的な鍵は、囚人A自身の運命ごとに「看守がどう答えるしかなかったか」という行動パターンの分岐を観察することです。

以下の3つの世界線に分けて考えてみます。

①【恩赦がAの場合】(確率:1/3)
処刑されるのはBとCの両方です。看守は「B」と答えることも「C」と答えることも自由に選べます。看守がコイントスなどのランダムな基準で名前を選ぶとすれば、看守が「B」と答える確率は1/3 × 1/2 = 1/6となります。

②【恩赦がBの場合】(確率:1/3)
処刑されるのはAとCです。しかしAは「BかCの処刑されるほうを教えろ」と頼んでいるため、看守は恩赦対象であるBの名前を口にできません。したがって看守は必ず「C」と答えるしかなく、看守が「B」と答える確率は0です。

③【恩赦がCの場合】(確率:1/3)
処刑されるのはAとBです。看守は恩赦対象であるCの名前を言うわけにはいかないため、必然的に「B」と答えるしか選択肢がありません。したがって、看守が「B」と答える確率は1/3 × 1 = 1/3(2/6)となります。

看守が実際に「B」と発言した世界線だけを拾い上げると、該当するのは①のケース(確率1/6)と③のケース(確率2/6)の2つしか存在しません。

看守が「B」と言ったという確定情報のもとでは、全体の発言確率は「1/6 + 2/6 = 3/6(1/2)」に絞られます。その全体の中で、Aが恩赦である割合は(1/6) ÷ (3/6) = 1/3にとどまります。一方、Cが恩赦である割合は(2/6) ÷ (3/6) = 2/3となり、実にAの2倍の確率を占めることになるのです。

山崎 陸
著者

山崎 陸

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