Vědci používají teorii her k hledání a ničení nebezpečných prostorových trhlin

Vesmírné trosky se stále hromadí na oběžné dráze Země. V současné době existuje více než půl milionu kusů odpadu, který je větší než jeden centimetr rychlosti kolem Země na více než 22 000 mil za hodinu. Každý z těchto kusů má potenciál poškodit nebo dokonce zničit satelity a ostatní národy a společnosti, které používají k poskytování vědy a služeb lidem zpět na zemi. Je to velký problém a ten, který žádná vláda ani společnost nechce řešit sama.

Kreativní řešitelé problémů mají nespočetné množství strategií, mnoho směšných, pro řešení vesmírného odpadu, který ohrožuje naše nástroje a kosmické lodě: Existuje dokonce plán na vytvoření orbitálních harpun a iniciativy pro lasery. Výzkumní pracovníci na univerzitě v Liverpoolu však mají o něco menší přístup ke spoušti. Jejich plán je zmírnit a napravit orbitální úlomky pomocí matematiky, konkrétně teorie her.

Teorie her je proces použití matematického modelování k řešení konkrétního problému nebo souboru problémů. Hodně z toho má co do činění s pochopením, jak hodnotit pravděpodobnost a riziko v kontextu rozhodnutí. Zatímco teorie her je převážně používána k vysvětlování ekonomie a politiky, je to užitečné, kdykoli logika směřuje k řešení.

Myšlenkou příslušné teorie her v tomto konkrétním případě je „tragédie obecenství“, fráze, kterou jste pravděpodobně slyšeli ve veřejné diskusi o politice. Myšlenka spočívá v tom, že když se na stejné zdroje spoléhají různorodé skupiny nebo jednotlivci, často to nekontrolují a následuje zhoršení.

To je v podstatě podstata problému spojeného s orbitálními troskami. Oběžná dráha Země je základní oblastí, kterou průmysl a vlády na celém světě používají. Ale každý by dal přednost tomu, aby jiná organizace podnikla kroky, takže nemusejí platit účet. Samozřejmě, pokud si každý myslí, že je to tak a zachází s orbitálními troskami jako kuřata, nikdo nebude jednat. Jak se problém zhoršuje, pravděpodobnost, že tyto fragmenty trosek poškodí jiné objekty, vzroste - stejně jako pravděpodobnost, že následné zničení vytvoří více úlomků. Celkové náklady vzrostou pro každý.

Vstupte do počítačového vědce Karla Tuylse a jeho týmu na univerzitě v Liverpoolu. S podporou Evropské kosmické agentury se skupina snaží zjistit, jaké by byly optimální způsoby vyhoštění agentur a vlád po celém světě při řešení vesmírných úlomků. Tuyls doufá, že komplexní matematické modelování pomůže ukázat, jak jednotlivé subjekty mohou hrát proporcionální úlohu při odstraňování produkce nových trosek, stejně jako při investování do inteligentních technologií, které mohou skutečně přispět ke snížení množství tohoto odpadu. Chtějí organizovat prosté občany, aby zachránili obecenstvo.

Tým Liverpoolu využívá skutečnosti, že to technologie dělá hodně aplikovat teorii her na širokou škálu situací. Tým v podstatě buduje různé automatizované počítačové programy, které fungují jako zástupci různých vlád a podniků, které mají podíl na bezpečném oběhu Země. Tyto programy mohou být navrženy tak, aby zohledňovaly rysy, které lépe napodobují iracionální aspekty lidského rozhodování.

„To nám pak umožní lépe pochopit, jak by mohly různé strategie odstraňování trosek fungovat a určit ty nejlepší strategie pro různé hráče,“ napsal nedávno Tuyls. Konverzace. „Každý hráč by se například mohl zavázat, že každý rok odstraní jeden kus trosek nebo počet kusů úměrný počtu nových satelitů, které hráč spustí. Teorie her nám může v zásadě říci, zda můžeme očekávat, že takové strategie vyplynou z interakce mezi zúčastněnými stranami.

Tuyls doufá, že konečný výsledek poskytne těmto „hráčům“ informace, které potřebují, aby se sešli jako skupina, a nakonec podnikli kroky k překonání tragédie. Ať už se jedná o házení široké sítě, která jednoduše zachytí všechny trosky, obklopí planetu v proudu elektřiny, nebo něco poněkud skromnějšího zbývá vidět.