מדענים להשתמש בתורת המשחקים כדי לחפש ולהרוס פסולת מסוכנת

פסולת החלל ממשיכה להתערבל במסלול כדור הארץ. כיום יש יותר מחצי מיליון חתיכות של גרוטאות גדולים מסנטימטר אחד המאיצים את כדור הארץ סביב יותר מ -22,000 מייל לשעה. כל אחד מהם יש את הפוטנציאל לפגוע או אפילו להרוס לוויינים אחרים ציוד חברות וחברות להשתמש כדי לספק מדע ושירותים לאנשים בחזרה על הקרקע. זו בעיה גדולה, שאף ממשלה או חברה לא רוצים לפתור לבד.

פותרי בעיות יצירתיים הטילו אינספור אסטרטגיות, מגוחכות רבות, בהתמודדות עם הזבל בחלל המאיים על המכשירים שלנו ועל החללית: יש אפילו תוכנית ליצור צלחות מסלוליות ולייזר לייזרים. אבל לחוקרים מאוניברסיטת ליברפול יש גישה קצת פחות מעוררת שמחה. התוכנית שלהם היא לצמצם ולפרוס פסולת מסלולית באמצעות מתמטיקה, במיוחד תורת המשחקים.

תורת המשחקים היא תהליך של שימוש במידול מתמטי לפתרון בעיה ספציפית או סדרה של בעיות. הרבה מזה קשור להבנה כיצד להעריך הסתברות וסיכון במסגרת ההחלטות. בעוד תורת המשחקים משמשת בעיקר כדי להסביר כלכלה ופוליטיקה, זה מוכיח מועיל בכל פעם ההיגיון הוא נוהג לקראת פתרון.

הרעיון של תיאוריית המשחקים הרלוונטית במקרה זה הוא "הטרגדיה של הממלכה", ביטוי שכנראה שמעת בדיון הציבורי. הרעיון הוא שכאשר קבוצות נפרדות או יחידים מסתמכים על אותו משאב, לעתים קרובות הם אינם מצליחים לעשות זאת בקונצרטים ובהידרדרות.

זה בעצם עיקר הבעיה שנוצרת על ידי פסולת מסלולית. מסלול כדור הארץ הוא תחום חיוני בו משתמשים התעשייה והממשלות ברחבי העולם. אבל כולם היו מעדיפים שארגון אחר ינקוט פעולה, ולכן הם לא צריכים לשלם את החשבון. כמובן, אם כולם חושבים ככה ומתייחסים לפסולת מסלולית כמו משחק עוף, אף אחד לא ינקוט פעולה. ככל שהבעיה מחמירה, הסיכוי ששברי פסולת אלה יזיקו לחפצים אחרים יעלו - וכך גם הסיכוי שהרס שנוצר יוביל ליותר פסולת. העלות הכוללת עולה כל אחד.

הזן מדען מחשב קרל Tuyls וצוותו באוניברסיטת ליברפול. נתמך על ידי סוכנות החלל האירופית, הקבוצה בוחנת לקבוע מה הסוגים האופטימלי של מאמצי ההסרה מסוכנויות וממשלות ברחבי העולם יהיה להתמודד עם פסולת חלל. Tuyls מקווה כי מודלים מתמטיים מורכבים יעזור להדגים כיצד ישויות שונות כל אחד יכול למלא תפקיד יחסי בסיוע לחסל את הייצור של פסולת חדשה, כמו גם להשקיע בטכנולוגיה חכמה כי למעשה יכול לפעול לצמצום כמות הזבל למטה. הם רוצים לארגן את העמים כדי להציל את נחלת הכלל.

צוות ליברפול מנצל את העובדה כי הטכנולוגיה עושה את זה הרבה קל יותר ליישם את תורת המשחקים למגוון רחב של מצבים. הצוות הוא בעצם בניית תוכניות מחשב אוטומטיות שונות לפעול כמו proxies עבור ממשלות ועסקים שונים שיש להם עניין לראות מסלול כדור הארץ בטוח. תוכניות אלה יכול להיות מתוכנן לקחת על עצמו תכונות טובות יותר לחקות את ההיבטים יותר רציונלית של קבלת החלטות אנושית.

"זה יאפשר לנו להבין טוב יותר כיצד אסטרטגיות שונות להסרת פסולת עשויות לפעול ולקבוע את הטובים ביותר עבור שחקנים שונים לקחת", כתב לאחרונה Tuyls ב השיחה. "לדוגמה, כל שחקן יכול להתחייב לסלק חתיכת פסולת אחת בכל שנה, או מספר חלקים יחסית למספר הלוויינים החדשים שהשחקן יפתח. תורת המשחקים יכולה בעצם לספר לנו אם אנו יכולים לצפות כי אסטרטגיות כאלה ינבעו מאינטראקציה של אינטרסים אישיים בין הצדדים המעורבים ".

Tuyls מקווה התוצאה הסופית תיתן אלה "שחקנים" את המידע הדרוש להם כדי לבוא יחד כקבוצה ולבסוף לנקוט פעולה כדי לעצור את הטרגדיה. בין אם זה כרוך לזרוק רשת רחבה כי יהיה פשוט ללכוד את כל פסולת, סביב הפלנטה זרם של חשמל, או משהו קצת יותר צנוע נשאר להיראות.