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Durch Abänderung der Methode hat die durchführende Person die Möglichkeit zu
entscheiden, ob Sie das Experiment beenden möchte oder nicht. Es liegt also Fall b)
vor, der Ausgang hängt von der durchführenden Person ab.
An diesem Beispiel ist leicht zu erkennen, dass der vorliegende Fall meistens von der
Methode abhängt. Diese gibt an, ob ein Ziel erreicht werden muss, erreicht werden
kann oder nicht erreicht werden kann.
Die Startkonfiguration ist meistens nicht entscheidend mit der Einschränkung, dass es
sich nicht um unendlich viele Objekte handeln darf.
b) M. Smullyan's Ball Game
Anfangssituation: Der Spieler hat einen unendlich großen Vorrat an Kugeln. Jede
dieser Kugeln hat einen endlichen, ganzzahligen Rang. Der unendliche Vorrat an
Kugeln beinhaltet von jeder Kugel mit Rang n, 0 < n < oo, unendlich viele. Weiterhin
hat der Spieler eine Kiste, die mit beliebig, endlich vielen Kugeln gefüllt ist. Auch
diese Kugeln haben jeweils einen endlichen, ganzzahligen Rang. Weiterhin hat der
Spieler die Möglichkeit Kugeln aus der Kiste zu "entfernen", d.h. diese sind nicht mehr
Teil des Spiels.
Aufgabe: Die Aufgabe des Spielers ist es, die Kiste mit Hilfe der unter Methode
genannten Schritte zu leeren. In diesem Beispiel dürfen die Schritte in beliebiger
Reihenfolge ausgeführt werden. Das Ziel des Spieles ist erreicht, wenn die Kiste leer
ist, unabhängig nach welchem Spielschritt dies geschieht.
Methode: Die Methode zu diesem Spiel besteht wieder aus zwei Schritten. Schritt Eins
wird auf Kugeln mit einem Rang > 1 angewendet, Schritt Zwei wird auf Kugeln mit
dem Rang eins angewendet. In welcher Reihenfolge die Schritte angewendet, bzw. die
Kugeln ausgewählt werden, bleibt dem Spieler überlassen.
Schritt 1: Der Spieler entfernt eine Kugel mit Rang n, n > 1. Diese Kugel wird vom
Spieler durch beliebig, aber nicht unendlich viele Kugeln aus dem Kugelvorrat mit
dem Rang (n-1) ersetzt.
Schritt 2: Kugeln mit dem Rang m = 1 werden nicht ersetzt. Sie werden aus der Kiste
entfernt.
Nun stellt sich wieder die Frage, wie das Spiel verlaufen wird. Durch Untersuchung
der Anfangssituation und der Methode kann man sich überlegen, dass das Ziel in
jedem Fall erreicht werden muss, auch wenn der Spieler das Erfüllen der Aufgabe
beliebig lange hinauszögern kann. Das Spiel muss enden, es liegt also Fall c) vor.
Beweis: Der Beweis erfolgt mittels Induktion.
1) In der Kiste befinden sich nur Kugeln mit Rang = 1. Hierbei hat der Spieler nur die
Möglichkeit, nacheinander Kugeln vom Rang Eins zu entfernen. Da sich in der Kiste
nur endlich viele Kugeln befinden, muss das Spiel nach einer endlichen Zahl von
Schritten beendet sein (in diesem Fall sind es 'Anzahl der Kugeln' Schritte), da nur
Schritt 2 durchführbar ist.
2) Nehmen wir an, dass der Korb nur Kugeln mit Rang "Zwei" oder "Eins" enthält.
Zunächst ersetzten wir eine Kugel mit Rang "Zwei". Diese wird durch endlich, aber
beliebig viele Kugeln mit Rang "Eins" ersetzt. Diesen Schritt wiederholen wir für
alle Kugeln mit Rang "Zwei". Sobald dies beendet ist, enthält der Korb nur noch
Kugeln mit Rang "Eins". Die Anzahl der Kugeln im Korb kann nun zwar um ein
vielfaches höher sein, als zu Beginn des Spiels, ist jedoch in jedem Fall endlich,
da eine Kugel mit Rang "Zwei" nur durch endlich viele Kugeln mit Rang "Eins"
ersetzt wurde. Damit ist dieser Fall auf Fall 1) zurückgeführt, bei welchem das
Spiel enden muss.
3) Nehmen wir an, dass der Korb maximal Kugeln mit Rang "n" enthält. Diese
ersetzten wir nacheinander durch endlich, aber beliebig viele Kugeln mit Rang "n-
1". Diese ersetzen wir wiederum durch endlich, aber beliebig viele Kugeln mit
Rang (n-2).
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