Неизбежный дефицит питьевой воды объяснили с помощью теории игр

Неизбежный дефицит питьевой воды объяснили с помощью теории игр


Ученые из Технологического института Джорджии в США с помощью теории игр объяснили, почему в американском городе Аланта постоянно возникает дефицит питьевой воды, несмотря на усилия по экономии ресурсов. Оказалось, что причиной является «осциллирующая трагедия общин» (oscillating tragedy of the commons). Свои выводы исследователи представили в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ученые разработали модель, которая описывает изменения в поведении людей в условиях истощения ресурсов. Она является обновленной версией «трагедии ресурсов общего пользования», которую в 1968 году популяризовал эколог Гаррет Хардин (Garrett Hardin).

Примером модели Хардина является пастбище, на котором пасут своих овец несколько конкурирующих фермеров. Каждый из них решает, следует ли выпускать на сельскохозяйственные угодья все стадо или только его часть. Чтобы не уступать своим соперникам, все фермеры пытаются получить выгоду от выпаса максимально возможного количества животных. Однако в результате плодородию пастбища будет нанесен урон, и все окажутся в убытке, хотя могли договориться о сотрудничестве и минимизировать потери.

В то же время такая модель не предусматривают изменения в кооперации людей при нехватке ресурсов. По мнению ученых, перемены в окружающей среде заставляют жителей объединяться друг с другом для разработки стратегий по преодолению кризиса. Поэтому исследователи предложили новую теорию эволюционных игр с петлями обратной связи, названную «осциллирующей трагедией общин».

Ученые отмечают, что снижение количества ресурсов влияет на поведение людей, что приводит к улучшению ситуации. Так, источником питьевой воды в Атланте является озеро Ланье. Когда уровень воды в нем падает ниже определенной точки, предпринимаются усилия по ограничению ее использования, что позволяет преодолеть кризис. В свою очередь это снижает стремление к сотрудничеству, и кризис возникает вновь. «Трагедия общин», таким образом, периодически повторяется.

Теорией игр называют математический метод изучения оптимальных стратегий в играх. В этом случае под игрой понимается процесс, в котором участвуют две стороны или более, ведущие борьбу за реализацию своих интересов.