科学家利用博弈论寻找并摧毁危险的空间碎片

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Anonim

空间碎片继续堆积在地球轨道上。目前有超过50万件大于1厘米的垃圾在地球周围以超过22,000英里/小时的速度飞行。这些部件中的每一个都有可能损坏甚至毁坏卫星以及其他设备国家和公司用于向实地人员提供科学和服务。这是一个大问题,没有任何政府或公司希望单独解决这个问题。

创造性问题解决者为处理威胁我们的仪器和宇宙飞船的太空垃圾投放了无数的策略,许多荒谬:甚至有计划制造轨道鱼叉和激光计划。但是,利物浦大学的研究人员采用了一种稍微少一点的触发式快乐方法。他们的计划是使用数学,特别是博弈论来减轻和修复轨道碎片。

博弈论是使用数学建模来解决特定问题或一组问题的过程。其中很大一部分与理解如何在决策环境中评估概率和风险有关。虽然博弈论主要用于解释经济学和政治学,但只要逻辑推动解决,它就证明是有用的。

在这个特例中,相关的博弈论思想是“公地悲剧”,这是你在公共政策讨论中可能听到的一句话。这个想法是,当不同的群体或个人依赖相同的资源时,他们通常不会一致地管理它,并且随之而来的恶化。

这基本上是轨道碎片造成的问题的症结所在。地球轨道是全球工业界和政府使用的重要区域。但是每个人都希望另一个组织采取行动,所以他们不必为此付出代价。当然,如果每个人都这样认为并像对待鸡肉一样对待轨道碎片,那么没有人会采取行动。随着问题的恶化,这些碎片碎片会破坏其他物体的可能性也会增加 - 随后的破坏造成更多碎片的可能性也会增加。整体成本上升 大家.

进入利物浦大学的计算机科学家Karl Tuyls和他的团队。在欧洲航天局的支持下,该小组正在研究确定世界各机构和政府在处理空间碎片方面的最佳清除工作类型。 Tuyls希望复杂的数学建模能够帮助展示不同的实体如何在帮助消除新碎片的产生以及投资智能技术方面发挥比例作用,这些技术实际上可以减少垃圾的数量。他们想组织平民以拯救公地。

利物浦队正在利用技术的优势 许多 更容易将博弈论应用于各种情况。该团队基本上构建了不同的自动化计算机程序,作为与看到安全的地球轨道有利害关系的各种政府和企业的代理。这些计划可以被设计为具有更好地模仿人类决策的更不合理方面的特征。

“这将使我们能够更好地了解不同的碎片清除策略如何起作用,并确定不同玩家可以采取的最佳策略,”Tuyls最近在一篇文章中写道 对话 。 “例如,每个玩家可以承诺每年移除一块碎片,或者一些碎片与玩家发射的新卫星数量成比例。博弈论基本上可以告诉我们,我们是否可以期望这些策略是由有关各方之间的自利互动产生的。“

Tuyls希望最终结果能够为那些“球员”提供他们作为一个团体聚集在一起所需的信息,并最终采取行动来回避悲剧。这是否涉及投掷一个宽网,将简单地捕获所有碎片,在电流周围环绕地球,或稍微有点谦虚的东西还有待观察。

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