Das 20-Fragen-Spiel

Angesichts der aktuellen Pandemie, in der öffentliche Parks, Spielplätze, Turnhallen und Schwimmbäder geschlossen sind, um die Ausbreitung des Virus zu verhindern, müssen Kinder Alternativen für ihre tägliche Dosis an Spaßaktivitäten in Innenräumen finden. Computerspiele sind eine naheliegende Option und seit langem verfügbar, aber nur wenige Menschen machen sich die Mühe, mit ihren Kindern zuhause (Offline-)Spiele zu spielen. Außerdem ist es angesichts der kurzen Aufmerksamkeitsspanne von Kindern und ihrer Begierde nach etwas Neuem schwierig für Eltern, neue Alternativen zu finden.

Während ich über dieses Thema las (gezwungen durch die Frage meiner Nichte nach interessanten Alternativen zu den üblichen, langweiligen Brettspielen), stieß ich auf eine Reihe von Gesellschaftsspielen, die meist von TV-Moderatoren verwendet werden, um ihre Gäste und ihr Publikum zu unterhalten. Unter anderem fand ich das Spiel „20 Fragen“, das seit den Tagen des Radios beliebt ist. „20 Questions“ war Teil einer berühmten US-Radioquizshow in den 1940er-Jahren und wurde später für das Fernsehen angepasst. Es ist eine großartige Kombination aus Unterhaltung und Lernen. Ein Spieler wählt ein Wort (Gegenstand/Konzept) und die anderen Spieler müssen das Wort erraten, indem sie dem ersten Spieler einfache Ja/Nein-Fragen stellen (maximal 20).

In dem Buch „Statistics for Experimenters - Design, Innovation and Discovery“ von G. E. P. Box, J. S. Hunter und W. G. Hunter erklären die Autoren, inwieweit Fachwissen gepaart mit Strategiekenntnissen bei wissenschaftlichen Untersuchungen nützlich ist. Interessanterweise bieten die Autoren auch eine Version des „20-Fragen-Spiels“ an, das mithilfe eines Wörterbuchs gespielt werden kann. Hier wählt der erste Spieler ein Wort aus einem Wörterbuch und der zweite Spieler stellt 20 Fragen, um das gewählte Wort zu erraten. Bei einem Wörterbuch mit bis zu einer Million Wörtern (falls eines existiert), kann ein beliebiges Wort in nur 20 Fragen ermittelt werden (2⁽²⁰⁾>>10⁽⁶⁾). Die Strategie bei der Formulierung der Fragen ist hier der Schlüssel. Indem man den Gesichtspunkt beachtet, dass jedes Wort seinen eigenen (festen) Platz im Wörterbuch hat, lassen sich die Fragen so formulieren, dass sie auf den Platz des gewählten Wortes abzielen und nicht auf seine Bedeutung/Assoziation wie Tier/Pflanze/Mensch. Die Fragen könnten auf folgende Weise gestellt werden:

1. Befindet sich das gewählte Wort in der ersten Hälfte des Wörterbuchs?

Die Antwort „Ja/Nein“ weist auf die richtige Position des Wortes hin. Basierend auf der Antwort „Ja“ könnte die nächste Frage formuliert werden:

2. Befindet sich das gewählte Wort in der ersten Hälfte der ersten Hälfte des Wörterbuchs?

Jede Frage löscht die Hälfte der falschen Auswahlmöglichkeiten, bis man zum genauen Wort gelangt. Realistisch betrachtet wäre es natürlich sehr umständlich, die Seiten nach jeder beantworteten Frage durchzublättern und aufzuteilen, aber erwähnenswert ist die verwendete Strategie.

Ein ähnlicher Ansatz wird von Ingenieuren und Forschern bei der Versuchsplanung (Design of Experiments, DOE) im Rahmen ihrer Untersuchungen verwendet. So wie der erste Spieler im obigen Spiel nur mit Ja/Nein antwortet, gibt die Maschine/der Prozess meist eine binäre (Gut/Schlecht; OK/Nicht OK) oder eine quantitative Antwort, führt aber nie direkt zu den optimalen Einstellungen. Genau wie im Spiel haben wir nicht den ganzen Tag Zeit, um Fragen zu stellen. Bei einer wissenschaftlichen Untersuchung stehen nicht unbegrenzt Ressourcen und Zeit zum Experimentieren zur Verfügung. Aus einen minimalen Menge an Daten/Ressourcen sollen maximale Informationen (statistisch signifikant) gewonnen werden. Im Spiel wurden Faktoren wie Sprache, Bedeutungen, Assoziationen usw. außer Acht gelassen, da unsere Strategie ortsspezifisch war und wir eher daran interessiert waren, das Wort zu finden, als seine Verwendung zu verstehen. Während einer Versuchsplanung führen Ingenieure/Forscher oft Screening-Experimente durch, um zu entscheiden, worauf sie sich konzentrieren sollten. Die Formulierung von Fragen im Spiel ist vergleichbar mit dem Entwerfen von gezielten Experimenten zum Erwerb von spezifischem Wissen.

Oft machen wir uns weis, dass wissenschaftliche Untersuchungen kein Kinderspiel sind, aber wäre es nicht erfrischend zu denken, dass unsere Untersuchungsansätze nichts anderes als Spiele sind, um uns und unsere Umgebung besser zu verstehen?

Bleiben Sie sicher und bleiben Sie neugierig!!