№3 не решил
Вот решение третьей задачи.
16 тестов, 30 заданий, каждое задание входит в 8 тестов, в каждом тесте 15 заданий.
Задания по горизонтали, тесты по вертикали, 1 - задание входит в тест, 0 - не входит.
15 пар заданий, внутри одной пары по задания не пересекаются по тестам, а с любым заданием любой другой пары пересекаются ровно по 4 тестам.
Таким образом, решение обладает своеобразной симметрией.
Для каких четверок тестов есть общие задания, проверял программно, а комбинации тестов для заданий подбирал вручную, пытаясь на каждом шаге минимизировать число оставшихся непокрытых заданями четверок тестов.
1111111100000000 0000000011111111 0000111111110000 1111000000001111 1111000011110000 0000111100001111 1100001111000011 0011110000111100 1100001100111100 0011110011000011 1100110011001100 0011001100110011 1100110000110011 0011001111001100 1001100110011001 0110011001100110 1001100101100110 0110011010011001 1001011001101001 0110100110010110 1001011010010110 0110100101101001 1010101010101010 0101010101010101 1010010110100101 0101101001011010 1010101001010101 0101010110101010 1010010101011010 0101101010100101