Научници користе теорију игре за тражење и уништавање опасног отпада у свемиру

Свемирски остаци настављају да се гомилају у орбити Земље. Тренутно има више од пола милиона комада смећа веће од једног центиметра који се креће око Земље на више од 22.000 миља на сат. Сваки од тих дијелова има потенцијал да оштети или чак уништи сателите и другу опрему коју нације и компаније користе за пружање науке и услуга људима на терену. То је велики проблем и онај који ниједна влада или компанија не жели да ријеши сама.

Креативни решивачи проблема поставили су безбројне стратегије, многе смешне, за бављење свемирским отпадом који прети нашим инструментима и свемирским летјелицама: Постоји чак и план за стварање орбиталних харпуна и иницијатива за ласере. Међутим, истраживачи са Универзитета у Ливерпулу имају нешто мање приступ који је сретан за окидање. Њихов план је да ублаже и санирају орбиталне остатке користећи математику, посебно теорију игара.

Теорија игара је процес употребе математичког моделирања за рјешавање одређеног проблема или скупа проблема. Много тога има везе са разумевањем како проценити вероватноћу и ризик у контексту одлука. Иако се теорија игара углавном користи за објашњење економије и политике, она се показала корисном кад год се логика креће ка решењу.

Релевантна идеја теорије игара у овом конкретном случају је “трагедија заједничких добара”, фраза коју сте вјеројатно чули у расправи о јавним политикама. Идеја је да, када се различите групе или појединци ослањају на исти ресурс, они често не управљају њиме и долази до погоршања.

То је у суштини суштина проблема који се јавља услед орбиталног отпада. Земљина орбита је суштинска област коју индустрија и владе широм света користе. Али сви би радије да друга организација предузме акцију, тако да они не морају да плаћају рачун. Наравно, ако сви тако размишљају и третирају орбиталне остатке као игру пилића, нико неће предузети акцију. Како се проблем погоршава, вјероватноћа да ће ти фрагменти крхотина оштетити друге објекте расте - као и вјероватноћа да уништење узрокује више крхотина. Укупни трошкови расту за сви.

Унесите компјутерског научника Карла Туилса и његов тим на Универзитету у Ливерпулу. Подржана од стране Европске свемирске агенције, група се бави одређивањем оптималних врста напора за уклањање од стране агенција и влада широм свијета у бављењу свемирским отпадом. Туилс се нада да ће сложено математичко моделирање помоћи да се покаже како различити ентитети могу играти пропорционалну улогу у елиминисању производње нових отпадака, као и улагања у паметну технологију која заправо може радити на смањењу количине тог отпада. Желе да организују пучане да би спасили заједничко добро.

Тим из Ливерпула искориштава чињеницу да технологија то чини много лакше је применити теорију игара на широк спектар ситуација. Тим у суштини гради различите аутоматизоване компјутерске програме да дјелују као посредници за различите владе и компаније које имају интерес да виде сигурну орбиту Земље. Ти програми могу бити осмишљени тако да преузимају особине које боље опонашају ирационалније аспекте доношења људских одлука.

"То ће нам омогућити да боље разумијемо како различите стратегије уклањања отпада могу функционирати и одредити најбоље за различите играче", написао је Туилс недавно у чланку за Разговор. „На пример, сваки играч може да се обавеже да сваке године уклони један део остатака или број комада који је пропорционалан броју нових сателита које играч покрене. Теорија игара у основи нам може рећи да ли можемо очекивати да такве стратегије произилазе из интеракције између заинтересованих страна. ”

Туилс се нада да ће крајњи резултат дати онима “играчима” информације које су им потребне да се удруже као група и коначно предузму акцију како би заобишли трагедију. Да ли то укључује бацање широке мреже која ће једноставно ухватити све остатке, који окружују планету струјом струје, или нешто мало скромније остаје да се види.