นักวิทยาศาสตร์ใช้ทฤษฎีเกมเพื่อค้นหาและทำลายเศษพื้นที่อันตราย

เศษพื้นที่ยังคงกองอยู่ในวงโคจรของโลก ปัจจุบันมีขยะมากกว่าครึ่งล้านชิ้นที่ใหญ่กว่าหนึ่งเซนติเมตรเร่งรอบโลกด้วยความเร็วมากกว่า 22,000 ไมล์ต่อชั่วโมง ชิ้นส่วนเหล่านั้นแต่ละชิ้นมีศักยภาพที่จะสร้างความเสียหายหรือทำลายดาวเทียมและอุปกรณ์อื่น ๆ ที่ประเทศและ บริษัท ต่าง ๆ ใช้เพื่อให้บริการด้านวิทยาศาสตร์และบริการแก่ผู้คนบนพื้นดิน มันเป็นปัญหาใหญ่และเป็นสิ่งที่รัฐบาลหรือ บริษัท ไม่ต้องการแก้ไขโดยลำพัง

นักแก้ปัญหาที่สร้างสรรค์นั้นมีกลยุทธ์ที่นับไม่ถ้วนและไร้สาระจำนวนมากสำหรับการจัดการกับขยะอวกาศที่คุกคามเครื่องมือและยานอวกาศของเรา: มีแผนการที่จะสร้างฉมวกวงโคจรและเลเซอร์ แต่นักวิจัยที่ University of Liverpool มีแนวทางที่มีความสุขน้อยกว่าเล็กน้อย แผนการของพวกเขาคือการลดและแก้ไขวงโคจรโดยใช้คณิตศาสตร์โดยเฉพาะทฤษฎีเกม

ทฤษฎีเกมเป็นกระบวนการของการใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อแก้ปัญหาเฉพาะหรือชุดของปัญหา สิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการทำความเข้าใจวิธีการประเมินความน่าจะเป็นและความเสี่ยงภายในบริบทของการตัดสินใจ ในขณะที่ทฤษฎีเกมถูกนำมาใช้เป็นหลักในการอธิบายเศรษฐศาสตร์และการเมือง แต่ก็พิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์เมื่อใดก็ตามที่ตรรกะกำลังขับเคลื่อนไปสู่การแก้ไข

แนวคิดทฤษฎีเกมที่เกี่ยวข้องในกรณีนี้คือ "โศกนาฏกรรมของสาธารณะ" วลีที่คุณอาจได้ยินในการอภิปรายนโยบายสาธารณะ แนวคิดคือเมื่อกลุ่มหรือบุคคลที่ต่างกันพึ่งพาทรัพยากรเดียวกันพวกเขามักจะไม่จัดการกับคอนเสิร์ตและความเสื่อมตามมา

นั่นเป็นประเด็นสำคัญของปัญหาที่เกิดจากเศษซากวงโคจร วงโคจรของโลกเป็นพื้นที่สำคัญที่อุตสาหกรรมและรัฐบาลทั่วโลกใช้ แต่ทุกคนต้องการให้องค์กรอื่นดำเนินการดังนั้นพวกเขาจึงไม่ต้องจ่ายเงิน แน่นอนถ้าทุกคนคิดเช่นนี้และปฏิบัติต่อเศษซากวงเช่นเกมของไก่ไม่มีใครจะดำเนินการ ในขณะที่ปัญหาเลวลงความน่าจะเป็นที่เศษซากเหล่านั้นจะทำลายวัตถุอื่น ๆ ก็เพิ่มขึ้นเช่นเดียวกับโอกาสที่การทำลายล้างที่ตามมาจะสร้างเศษซากมากขึ้น ต้นทุนโดยรวมสูงขึ้น ทุกคน.

เข้าร่วมนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ Karl Tuyls และทีมงานของเขาที่ University of Liverpool ได้รับการสนับสนุนจากองค์การอวกาศยุโรปกลุ่มกำลังพิจารณาว่าประเภทการกำจัดที่เหมาะสมที่สุดจากหน่วยงานและหน่วยงานรัฐบาลทั่วโลกในการจัดการกับขยะอวกาศคืออะไร Tuyls หวังว่าการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนจะช่วยสาธิตว่าแต่ละหน่วยงานสามารถมีบทบาทในการช่วยกำจัดการผลิตเศษซากใหม่รวมถึงการลงทุนในเทคโนโลยีอัจฉริยะที่สามารถลดปริมาณขยะลงได้จริง พวกเขาต้องการจัดระเบียบสามัญเพื่อบันทึกสามัญ

ทีมลิเวอร์พูลใช้ประโยชน์จากความจริงที่ว่าเทคโนโลยีสร้างขึ้นมา มาก ง่ายต่อการใช้ทฤษฎีเกมกับสถานการณ์ที่หลากหลาย ทีมกำลังสร้างโปรแกรมคอมพิวเตอร์อัตโนมัติที่แตกต่างกันเพื่อทำหน้าที่เป็นผู้รับมอบฉันทะสำหรับรัฐบาลและธุรกิจต่างๆที่มีส่วนร่วมในการมองเห็นวงโคจรโลกที่ปลอดภัย โปรแกรมเหล่านั้นสามารถออกแบบมาเพื่อใช้ในลักษณะที่ดีกว่าเลียนแบบด้านไม่มีเหตุผลมากขึ้นของการตัดสินใจของมนุษย์

“ สิ่งนี้จะช่วยให้เราเข้าใจได้ดีขึ้นว่ากลยุทธ์การกำจัดเศษขยะแตกต่างกันอาจทำงานได้อย่างไรและกำหนดสิ่งที่ดีที่สุดสำหรับผู้เล่นที่แตกต่างกันในการใช้งาน” Tuyls เขียนเมื่อเร็ว ๆ นี้ บทสนทนา. “ ตัวอย่างเช่นผู้เล่นแต่ละคนสามารถตกลงที่จะลบเศษหนึ่งชิ้นในแต่ละปีหรือจำนวนชิ้นตามสัดส่วนของจำนวนดาวเทียมใหม่ที่ผู้เล่นเปิดตัว ทฤษฎีเกมสามารถบอกเราได้ว่าเราสามารถคาดหวังว่ากลยุทธ์ดังกล่าวเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้ที่เกี่ยวข้องและผู้ที่เกี่ยวข้อง”

Tuyls หวังว่าผลลัพธ์ที่ได้จะให้ข้อมูล 'ผู้เล่น' เหล่านั้นที่พวกเขาต้องการเพื่อมารวมกันเป็นกลุ่ม ไม่ว่าจะเกี่ยวข้องกับการขว้างตาข่ายกว้าง ๆ ที่จะจับเศษซากทั้งหมดรอบดาวเคราะห์ในกระแสไฟฟ้าหรือสิ่งที่เล็กน้อยกว่านั้นก็ยังคงเห็นอยู่