Kääntäjä

6.1.2025

El País: kuinka matematiikka selittää sen kuinka ajoissa vetäytyminen on voittava strategia

El País julkaisee Cafè y Teoremas osastolla kuinka ajoissa vetäytyminen on voittava strategia.

Matematiikka selittää sen, miksi ajoissa vetäytyminen on voitto.

John Maynard Smith mullisti evoluution ja eläinten käyttäytymisen tutkimuksen soveltamalla peliteoriaa dynaamisiin järjestelmiin. Hänen ajatuksiaan käytetään monissa taloustieteen, filosofian ja yhteiskuntatieteiden ongelmissa.

Se on yleinen kohtaus monissa luontodokumenteissa. Paritteluaika koittaa, ja tietyn lajin urokset käyvät mahtipontisia taisteluita. Skorpionit, peurat ja karhut esittelevät aseitaan, esittävät uhkauksia, mittaavat voimiaan. Ja vaikka kilpailijat pystyvät täysin tappavasti vahingoittamaan toisiaan, suurin osa näistä konflikteista ratkeaa ilman suurempaa väkivaltaa, ja uhkailutaktiikaltaan vakuuttavampi uros voittaa lähes aina.

Nämä hillityn aggression rituaalit oli vuosikymmeniä tulkittu ”lajin parhaaksi”, mutta oli käsittämätöntä, miten urokset olivat päässeet tähän herrasmiessopimukseen luopumalla lisääntymismahdollisuuksistaan yhteisen hyvän vuoksi. John Maynard Smith ja George Price julkaisivat vastauksen vuonna 1973 tunnetussa Nature-lehdessä käyttäen peliteoriaa, matematiikan haaraa, joka tutkii päätöksentekoa strategisissa tilanteissa.

Maynard Smith ja Price osoittivat, että uhkarohkeat urokset - ne, jotka ovat valmiita siirtymään uhasta tekoihin - jättävät lopulta vähemmän jälkeläisiä kuin varovaisemmat urokset - ne, jotka vetäytyvät ajoissa - mikä selittää yksilöllisen edun kannalta, miksi näitä hillityn aggression rituaaleja esiintyy. Tämä työ aloitti evolutiivisen peliteorian, joka mullisti eläinten käyttäytymisen tutkimuksen ja valaisi myös monia muita mysteerejä, kuten sukupuolen alkuperää, hermafroditismin evoluutiota ja virusten välistä petollisuutta.

Tämän uuden ajattelutavan vaikutus ulottui kauas biologian ulkopuolelle. Ymmärtääksemme miksi, meidän on palattava neljä vuosikymmentä taaksepäin, peliteorian alkuajoille. Tunnettua matemaatikkoa John von Neumannia kiehtoi se, että pokerissa menestyminen riippui enemmän bluffitaidosta kuin kyvystä soveltaa tiettyjä sääntöjä tiukasti, kuten shakissa. Niinpä hän julkaisi vuonna 1928 lyhyen tutkimuksen ”Theory of Parlour Games”, jossa hän analysoi pokeria matemaattisesti yrittäessään löytää erehtymättömän strategian. Tässä pelityypissä kävi ilmi, että optimaalinen strategia on aina minimoida tappiot eli luovuttaa ajoissa. Mielenkiintoista on se, että jos kaikki pelaajat omaksuvat tämän strategian, kukaan ei keskimäärin voita eikä häviä - tasapaino saavutetaan; mutta jos jotkut pelaajat valitsevat rohkeamman strategian - uhkarohkeat bluffit - ne, jotka pitävät kiinni ensimmäisestä strategiasta, tekevät pitkällä aikavälillä nettovoittoa rohkeampien pelaajien kustannuksella.

Tämän työn suuri anti on matemaattinen osoitus siitä, että rationaalisten toimijoiden omaksumat strategiat voivat johtaa tasapainoon. Tätä käsitettä, jonka John Nash yleisti vuosia myöhemmin, voidaan soveltaa useiden inhimillisten konfliktien hallintaan, jossa syntyy usein tasapainoja, jotka eivät hyödytä kokonaisuutta, kuten liikenteen hallinnassa, ympäristönsuojelupolitiikassa ja ydinaseiden pelotusstrategioissa. Analysoimalla yksityiskohtaisesti kunkin osapuolen kannustimia - pelisääntöjä - on mahdollista suunnitella toimia, jotka tuottavat tasapainon, joka on paremmin linjassa yhteisen hyvän kanssa.

Peliteorian laajamittainen omaksuminen talous- ja humanistisissa tieteissä tapahtui kuitenkin hitaasti. Osa ongelmaa oli oletus, että toimijoilla on absoluuttinen kyky tehdä optimaalinen päätös perusteellisen riski-hyötyanalyysin jälkeen. Tämä ”täydellinen rationaalisuus” on toisinaan epärealistista, ja lisäksi teoria ennustaa monissa tilanteissa ei yhtä vaan useita tasapainotiloja, eikä ole selvää, miten eri toimijat voisivat sopia yhdestäkään niistä.

Maynardin ja Pricen esittämä evolutiivinen peliteoria ratkaisi tämän ongelman korvaamalla täydellisen rationaalisuuden sokealla innovaatio- ja valintamekanismilla, jonka mukaan strategiat laajenevat tai häviävät sen mukaan, miten hyvin ne menestyvät populaatiossa. Vaikka agentit eivät välttämättä valitse aluksi optimaalista strategiaa, on olemassa mekanismi, joka lopulta määrää sen. Biologiassa tämä mekanismi on luonnonvalinta, ja vastaavat mekanismit toimivat myös muilla aloilla, esimerkiksi kun kannattamattomat yritykset katoavat markkinoilta, tehottomat taktiikat häviävät urheilusta tai epähauskat meemit häviävät internetistä.

Ei näytä olevan sattumaa, että 6. tammikuuta 1920 syntynyt Maynard Smith oli tämän tieteenalojen välisen hedelmöitymisen fantastisen tarinan keskipisteessä. Luonnosta lapsesta asti innostunut Smith opiskeli ilmailutekniikkaa ja työskenteli toisen maailmansodan aikana lentokoneiden suunnittelussa. Sodan jälkeen hän aloitti uransa biologina, joka ihmetteli lintujen lennon aerodynamiikkaa ja päätyi teoretisoimaan elämän historian suuria evoluution siirtymiä. Hänen heterodoksinen profiilinsa, jossa matematiikka yhdistyy luonnontieteelliseen intohimoon, antoi hänelle mahdollisuuden osallistua luovasti monien biologian ongelmien ratkaisemiseen.

Tieteellisen panoksensa lisäksi hän puolusti aina biologian matemaattistamisen hyviä puolia. Seminaarien, konferenssien ja oppikirjojen avulla hän yritti väsymättä saada biologit omaksumaan kvantitatiivisemman lähestymistavan ja matemaatikot kiinnostumaan biologiasta. Työ ei ollut helppoa, ja hänen ensimmäiset artikkelinsa hylättiin pikaisesti, mikä johtui biologien keskuudessa vallitsevasta skeptisyydestä matematiikkaa kohtaan. Kerrotaan, että tottuneena kollegoidensa asenteeseen hän alkoi erään kerran selittää algebran peruskäsitteitä hänen työstään kiinnostuneelle vierailijalle; kun tämä korjasi yhtälön, Maynard Smith huomasi punastuneena, että hän opetti ketään muuta kuin tunnettua matemaatikkoa Alan Turingia.

https://elpais.com/ciencia/cafe-y-teoremas/2025-01-06/las-matematicas-que-explican-por-que-retirarse-a-tiempo-es-una-victoria.html

Härkätaistelu uutisia

 Arnedo 1.10.2025. Novillada. Kolmasosa areenasta. Häränkasvattaja: El Montecillo. Novillerot: EMILIANO OSORNIO, korva ja kaksi korvaa. CRIS...