Математическая естественность

Изабар Гежб
«В интернете появился самый короткий тест на IQ, который состоит из трех математических задач. Как пишет Mirror, более 80% не смогли правильно их решить.

Тест состоит из следующих вопросов:

Бита и мяч в сумме стоят $1,10. Сколько стоит мяч, если бита дороже него на $1?
Пять машин за пять минут изготавливают пять изделий. Сколько времени понадобится 100 машинам, чтобы изготовить 100 изделий?
В озере растут кувшинки. Их количество ежедневно удваивается. Чтобы они полностью заполнили собой озеро, потребуется 48 дней. Сколько дней нужно, чтобы они покрыли половину озера?
Изначально тест был частью исследовательской работы, опубликованной в 2005 году профессором Массачусетского технологического института (MIT, США) Шейном Фредериком. В исследовании приняли участие более 3 тыс. человек, в том числе студенты Йельского университета и Гарварда. Правильные ответы (5 центов, 5 минут, 47 дней) дали только 17% участников.

"Эти задания просты в том смысле, что их решение легко понять при объяснении, но для того, чтобы получить правильный ответ самостоятельно, необходимо подавить ошибочный вариант, который первым приходит на ум", - сказал Фредерик».
Источник: https://tass.ru/

Еще:
«Вот полное объяснение задачи с точки зрения Дэниела Канемана, специалиста по Поведенческой экономике, автора книги, “Думай медленно… решай быстро”:

«Число, которое  пришло Вам на ум, конечно же, 10 центов. Отличительной чертой этой простой задачи является то, что она требует ответ, который является интуитивно понятным, привлекательным но неправильным. Посчитайте, и вы увидите.

Если мяч стоит 10 центов, то общая стоимость составит $ 1,20 (10 центов за мяч и $ 1.10 за биту), а не $ 1.10. Правильный ответ – 5 центов.

Можно смело предположить, что интуитивный ответ пришел на ум тем, кто в конечном итоге не смог противостоять своей интуиции».
Источник: https:
//storyfox
.ru/post/
poprobujte-reshit-zadachu-udaetsya-lish-2-lyudej/


Проблема задачи с битой и мячом в том, что она, видимо, призвана выявлять людей мыслящих сугубо математически («сухой цифрой») от тех, кто имеет более житейский склад осмысления. Впрочем, как и задача с кувшинками. Что касается машин и изделий, то производится спекуляция с цифрой 5, что повторена в условии три раза, создавая в уме «числовое эхо» и несколько вывихнутый прообраз числа 15: машина — время — изделие; в то время как 5 это половина от 10. Затем следует число 100, что накладываясь на возникший эффект сильно сбивает с толку. Данные задачи не для проверки математических способностей, видимо, а для того, чтобы проверить, насколько человек устойчив к «мозговому вывиху»... на ровном месте, то есть, без причины. Насколько такой подход востребован реальностью, вопрос неоднозначный.

В первой задаче закавыка с цифрой 11... или 1 и 1.
Накладка образов числовой восприимчивости. В каком-то смысле издевательство, если говорить грубо.

Дело в том, что основной эффект «обмана» в условии связан с тем, что мяч лишь прилагается к бите, как и крышка/пробка к бутылке в аналогичной задаче с заменой составляющих. Человек, решая ее, спотыкается именно о свою житейскую рациональность. И вполне очевидно, что таких задач не должно быть в обиходе, жизнь в целом (в мире сем) итак спотыкается «об саму себя», зачем еще добавлять «рациональной глупости»? Битой, говоря иначе, можно стукнуть не только по специальному мячу, а по любому как-то схожему предмету, для игры. То есть, мяч по-любому вторичен, если речь о бите, если он не сам по себе. То есть, сказать в условии, что мяч ДЕШЕВЛЕ биты на столько-то, звучит вполне нормально, по житейской логике. И подсознательно решающий ожидает от задачи именно такого посыла, читая... то что читает: бита дороже мяча на доллар. И следующий смысловой казус в этом «дороже»: не бывает что «дороже» значительно превышает стоимость предмета за счет которого, или относительно которого производится сравнение: например, автомобиль дороже сменных сидений на столько-то... Это звучит... как-то неестественно... а математика призвана решать естественные задачи, зачем (нам) выдуманные? Разве мы пользуемся в обиходе выдуманными вещами? Или надуманными...

Итак, два «выкрутаса» житейской логики, что мешают воспринять условие. И... с точки зрения именно нормального, обычного, житейского восприятия, которое и потребно для структурирования действительности, вняв условию данному... напрашивается ответ: цена биты 1 доллар, мяча 10 центов. С точки зрения эстетики восприятия — вот так. Математически? Но... ведь математика точная и верная наука, которая, в конечном своем итоге и призвана определять, где-то на наивысшей точке или пике своих алгоритмов, что большее никак не помещается в меньшее. Это абсурд.
А здесь, в условии, большее как раз и пытается «вместиться» в меньшее — относительно эстетики восприятия, что базируется на полноценном житейском опыте, том самом опыте, что склонен «понимать нормальность». Автомобиль не стоит больше кресла на столько-то, это... цена кресла меньше стоимости автомобиля!
И такое восприятие данной сути вполне естественно, востребовано жизнью.

Что касается кувшинок, то сознание решающего задачу вполне естественно, всей глубиной своей, задается (озадачивается) «проблемой» заполняемости — озера. В последний день или сутки от половины своей поверхности озеро будет заполнено размножившимися кувшинками... заполнено целиком, при том, что увеличение продолжается, верно? И, следовательно, еще на следующий день... озеро покроется целиком вторым этажом кувшинок, или как?
Когда человек видит, как на плите закипает молоко, он спешит выключить конфорку. Что еще делать... Так и здесь: подсознание сигнализирует неявным для рассудка посылом об этой заполняемости, и — ступор.

И тут же мозг идет наиболее «оптимальным» путем: делит пополам.
Эта половина хоть как-то спасает пруд (озеро) от катастрофы, связанной с невероятной плодовитостью кувшинок.

Может показаться, что раз речь о математике, то важно следовать «принципу числа», и не примешивать сюда иное. Так... дело-то в том, что математика, как уже было подмечено, работает не просто с числом, а стремится получить четкую модель реальности, той самой реальности, в которой, к примеру, большее не вмещается в меньшее. Математически можно вместить? Конечно. С цифрой можно «фокусничать» как угодно. Но итог-то какой всего этого? И что потребно от математики? Не вычисление ли величин и моделей, что позволят, сперва в теории, скажем, создать более оптимальные и продуктивные... средства добычи и трансформации энергии? В итоге все сводится именно к вопросу, как математика (наряду с физикой и химией и прочим) «собирается» решать сии проблемы человечества. Игрой в головоломки, что не имеют под собой совершенно реальной почвы, а призваны лишь «растрясать мозг»?

Какой во всем этом (объективно) смысл, вот что прежде всего важно.

Подправим:
Бита и мяч в сумме стоят $1,50. Сколько стоит мяч, если бита дороже него на $1?

Даже оставим «казус» со вмещением большего в меньшее, подправим только заявленную общую сумму в условии, чтобы не было «математического эха», явной накладки на восприятие.

Иначе воспринимается? Уже нет неконтролируемого порыва увидеть стоимость биты как 1 доллар? Теперь пошел реальный умственный процесс вычисления, а не залипания в капкан данной неуместной в исходной задаче уловки, что противоречит естественным эстетическим нормам.

Пять машин единовременно изготавливают пять изделий. Сколько времени понадобится 100 машинам, чтобы изготовить 100 изделий?

Мы только лишь чуть-чуть, можно сказать и незаметно для задачи, поправили... перефразировали часть условия. Правда, задача от этого совсем обессмыслилась. Но к чему в задаче эти минуты? Они не несут никакой функциональной нагрузки, так же? Условие с ненужными цифрами... зачем оно такое? Всякое число в условии для того, чтобы быть примененным, использованным в вычислениях при решении, верно? Таким образом, исходное условие выглядит некорректно, и даже скажем, математически неверно: из-за числа, что не может быть использовано в решении. Возникает (обманчивое) ощущение, что можно использовать? Да, пожалуй. Но тогда это не математика, это фокусничание, цирковое представление иллюзиониста. И грубое искажение самой математической сути, как научной дисциплины.
Смысл в том, прежде всего, что заменив «пять минут» на «единовременность», базовый смысл условия мы все-таки не исказили. Суть остается та же.

Смотрим (подкорректированное условие) и решаем:
100/5=20.
Это значит, — что конкретно в условии не указано, — что (!) может быть имеются в виду некоторые «машинные циклы», комплексы производственных агрегатов, что замкнуты в цепь по 5 машин. И вот каждая такая группа производит (единовременно) 5 изделий. Может это конвейер, и каждая машина выдает часть изделия, которое состоит из пяти частей. Вот и получается: единовременно 5 изделий, то есть, частей самого конечного продукта.
И сколько же будет изделий, если увеличить количество производственных комплексов до 20?
И... интересуют ли нас в задаче части изделий, или самый конечный продукт? Если самый конечный, то единовременно будет 20 изделий.
Но... в условии говорится про пять изделий! Пятью машинами. Верно. И тут же предлагается увеличить их число. Расширение производства. А изначально у предпринимателя хватило средств только на один цикл: изделие состоит из пяти частей, пять машин выдают эти части, сборка не в счет, и таким образом, вот: единовременно одно цельное изделие, как конечный продукт. Или, если «хотите» — за пять минут.

К чему такой расклад? А к тому, что как только подключаем житейскую логику и ощущение... тут же, это же самое условие принимает иной вид или характер. Или может принять.

Следовательно, реальные задачи так не составляются, следует уточнять детали, чтобы не было «разгула фантазии».
В данном случае, по таковому условию, хоть с единовременностью, хоть с минутами, у нас парное (сопроводительное) решение: и 100 и 20. А к чему это? И не понятно.

Вопрос «Сколько времени понадобится 100 машинам, чтобы изготовить 100 изделий?».
И при чем тут время... в таком случае.
Хотя... — в пять раз больше, получается.
То есть, если на цикл уходит пять минут, и речь о самом конечном изделии, то 5х5=25 минут.

Или все совсем у нас тут запуталось.

За пять минут все 100 выдадут сотню частей для конечного изделия. И это будет 20 совсем готовых, собранных из частей, изделий. Значит, верно, еще 5 циклов. И будет 100 конечных изделий.

В условии не сказано ни про какие циклы?
Но в условии и не сказано, что изделия конечные. Мы ж способны понимать как устроено множество производств, и в основном оно именно такое: из частей, деталей, собирается целое.

Что и приходит в голову, или на ощущение, в первую очередь.
И оказывается, что «все не верно», речь «всего лишь» о пяти минутах.
Гм... это денежный станок! Пять. А потом сто.
Но, к примеру, есть виды монет, что делаются так же по частям...

Читаем еще раз: «Пять машин за пять минут изготавливают пять изделий».
Что за изделия? Некая сборная часть будет ли именоваться изделием? Она есть деталь? То есть, деталь не изделие...
В словарях и энциклопедиях читаем что:
«Изделие, согласно ГОСТ 2.101-68, — предмет или набор предметов, изготовляемых на предприятии».

Или набор предметов.
Значит, выдаваемый станком шуруп, что предназначен для скрепления корпуса самого конечного изделия... тоже изделие?

Итак, задача подана, то есть, изложена крайне некорректно.
Как после этого говорить, что только жалкий процент людей способен ее решить, остальные «IQ не вышли».
Только малый процент сразу «просекает», что тут речь именно о конечном изделии у каждой машины — сперва 5, потом 100? Каким таким фантастическим образом?

То есть, люди из этого процента не склонны «обременять себя лишним» в умственных процессах, склонны смотреть на вещи самым непосредственным образом, не сильно вникая в «бахрому сути». Чисто число у них в доминанте, и довольно легко решают, избегая мозгового вывиха навеянного условием.

Остается вопрос, почему... академики (мира) могут придумать такие неудобоваримые, перепутанные в условии задачи (честь и хвала им, миру и такое надо, но если только ради «время убить»), но не могут смоделировать действительно нужные социуму задачи, для всеобщего рационального развития.