Speltheorie wiskunde wordt gebruikt om uitkomsten in conflictsituaties te voorspellen. Nu wordt het aangepast door middel van big data om zeer controversiële kwesties tussen mens en milieu op te lossen.

Speltheorie is een wiskundig concept dat tot doel heeft uitkomsten en oplossingen te voorspellen voor een probleem waarin partijen met tegenstrijdige, overlappende of gemengde belangen met elkaar omgaan.

In "theorie" zal het "spel" iedereen naar een optimale oplossing of "evenwicht" brengen. Het belooft een wetenschappelijke benadering om te begrijpen hoe mensen beslissingen nemen en compromissen sluiten in reële situaties.

Speltheorie is ontstaan ​​in de jaren 1940 op het gebied van economie. De met een Oscar bekroonde film "A Beautiful Mind (2001)" gaat over het leven van wiskundige John Nash (gespeeld door Russell Crowe), die in 1994 de Nobelprijs voor Economische Wetenschappen ontving voor zijn werk op dit gebied.

Hoewel het concept al tientallen jaren bestaat, is het verschil nu de mogelijkheid om het in computergebaseerde algoritmen, games en apps in te bouwen om het breder toe te passen, zei professor Nils Bunnefeld, een sociale en milieuwetenschapper aan de Universiteit van Stirling, Dit geldt met name in het tijdperk van big data.

"Speltheorie als theoretisch idee bestaat al lang om oplossingen voor conflictproblemen aan te tonen," zei hij. "We zien echt het potentieel om dit naar een computer te verplaatsen om het meeste te halen uit de gegevens die kunnen worden verzameld, maar ook om veel meer mensen te bereiken."

Conserveringsconflicten

Prof Bunnefeld leidde het door de EU gesteunde ConFooBio-project, dat speltheorie toepaste op scenario's waarin mensen in conflict waren over hulpbronnen en het milieu. Zijn team wilde een model ontwikkelen voor het voorspellen van oplossingen voor conflicten tussen voedselzekerheid en biodiversiteit.

"Het uitgangspunt was dat als we twee of meer partijen met elkaar overhoop halen, wat moeten we dan doen met bijvoorbeeld land of natuurlijke hulpbronnen? Moeten we meer voedsel produceren? Of moeten we een bepaald gebied beschermen voor biodiversiteit?" hij zei.

Het team concentreerde zich op zeven casestudies, variërend van conflicten tussen boeren en het behoud van ganzen in Schotland tot die over olifanten en oogstroof in Gabon.

ConFooBio heeft meer dan 300 gameworkshops gegeven met meer dan 900 mensen op tal van locaties, waaronder Gabon, Kenia, Madagaskar, Tanzania en Schotland.

Ecologische uitdagingen

Prof Bunnefeld realiseerde zich dat het noodzakelijk werd om afstand te nemen van de pure speltheorie en in plaats daarvan complexere spellen te bouwen om de ecologische uitdagingen waarmee de wereld momenteel wordt geconfronteerd, zoals klimaatverandering, te integreren. Het werd ook noodzakelijk om een ​​meer op mensen gebaseerde benadering te hanteren dan aanvankelijk gepland, om de games beter te kunnen targeten.

"De deelnemers waren onder meer mensen die direct betrokken waren bij deze conflicten, en in veel gevallen waren die erg ongelukkig", zegt prof. Bunnefeld.

"Door de games kregen we een hoge betrokkenheid van gemeenschappen, zelfs van die waar conflicten hoog zijn en mensen terughoudend kunnen zijn om deel te nemen aan onderzoek. We hebben laten zien dat mensen conflicten kunnen oplossen wanneer ze elkaar vertrouwen en inspraak hebben, en wanneer ze krijgen voldoende betalingen voor instandhoudingsinspanningen."

Het team ontwikkelde een modelleringskader om de resultaten van wildbeheer te voorspellen tijdens conflicten. Het is gratis beschikbaar en is duizenden keren gedownload van de ConFooBio-website.

Instandhoudingsspel

De onderzoekers creëerden ook een toegankelijke game over natuurbehoud genaamd Crops vs Creatures, waarin spelers kiezen tussen een reeks opties, van het neerschieten van wezens tot het toewijzen van leefgebied voor natuurbehoud.

Prof Bunnefeld hoopt dat dit soort games meer mainstream beschikbaar komt via app stores, zoals een over conflicten op het gebied van biodiversiteit en energierechtvaardigheid in een apart initiatief waaraan hij werkt, het Beacon Project. "Als je mensen vertelt dat je een spannend spel hebt of dat je een complex model hebt, met welk model gaan ze dan in zee? Ik denk dat het antwoord vrij eenvoudig is", zei hij.

"In het ConFooBio-project hebben we kunnen laten zien dat onze nieuwe modellen en algoritmen zich kunnen aanpassen aan nieuwe situaties en kunnen reageren op ecologische en sociale veranderingen", voegde prof. Bunnefeld eraan toe. "Onze modellen zijn nuttig voor het voorstellen van manieren om conflicten tussen belanghebbenden met concurrerende doelstellingen te beheren."

Dynamiek van sociale media

Een ander project, Odycceus, gebruikte elementen van de speltheorie om te onderzoeken wat sociale media ons kunnen vertellen over sociale dynamiek en mogelijk kunnen helpen bij de vroege detectie van opkomende sociale conflicten.

Ze analyseerden de taal, inhoud en meningen van discussies op sociale media met behulp van datatools.

Dergelijke hulpmiddelen zijn nodig om de enorme hoeveelheid informatie in het publieke debat te analyseren, legt Eckehard Olbrich uit, coördinator van het Odycceus-project en natuurkundige aan het Max Planck Instituut voor Wiskunde in de Wetenschappen in Leipzig, Duitsland.

Zijn werk is gedeeltelijk gemotiveerd door te proberen de redenen achter de polarisatie van opvattingen en de groei van populistische bewegingen zoals de extreemrechtse organisatie Pegida, die in 2014 in zijn geboortestad Dresden werd opgericht, te begrijpen.

Het team creëerde een verscheidenheid aan tools die toegankelijk zijn voor onderzoekers via een open platform dat bekend staat als Penelope. Deze omvatten onder meer de Twitter Explorer, waarmee onderzoekers verbindingen tussen Twitter-gebruikers en trending topics kunnen visualiseren om te helpen begrijpen hoe maatschappelijke debatten evolueren.

Andere omvatten twee participatieve apps, de Opinion Observatory en de Opinion Facilitator, waarmee mensen de dynamiek van conflictsituaties kunnen volgen, bijvoorbeeld door nieuwsartikelen met gerelateerde concepten aan elkaar te koppelen.

Patronen van polarisatie

"Deze tools hebben ons al in staat gesteld een beter inzicht te krijgen in patronen van polarisatie en verschillende wereldbeelden te begrijpen", zei Olbrich.

Hij zei bijvoorbeeld dat zijn team erin geslaagd is een model te ontwikkelen over het effect van sociale feedback op polarisatie waarin speltheoretische ideeën zijn verwerkt.

De bevindingen suggereerden dat de vorming van gepolariseerde groepen online minder te maken had met het traditionele concept van sociale-mediabubbels en echokamers dan met de manier waarop mensen hun identiteit opbouwen door goedkeuring te krijgen van hun leeftijdsgenoten.

Hij voegde eraan toe dat het verbinden van de punten tussen speltheorie en polarisatie real-life toepassingen zou kunnen hebben voor zaken als hoe sociale media het beste kunnen worden gereguleerd.

"In een speltheoretische formulering begin je met de prikkels van de spelers, en zij selecteren hun acties om hun verwachte nut te maximaliseren," zei hij. "Hiermee kunnen voorspellingen worden gedaan over hoe mensen hun gedrag zouden veranderen als je bijvoorbeeld sociale media zou reguleren."

Olbrich voegde eraan toe dat hij hoopt dat dergelijke modellen een beter begrip kunnen opleveren van democratie en debatten in de publieke sfeer, en dat het mensen betere manieren kan geven om deel te nemen aan openbare debatten. "Dan zouden we betere manieren hebben om met de conflicten om te gaan die we hebben en die we moeten oplossen", zei hij.

Maar er zijn ook aanzienlijke uitdagingen bij het gebruik van speltheorie voor situaties in de echte wereld, legde Olbrich uit.

Verschillende vooruitzichten

Het is bijvoorbeeld moeilijk gebleken om culturele verschillen in de speltheorie op te nemen, omdat zulke verschillen kunnen betekenen dat twee mensen enorm verschillende manieren hebben om naar een probleem te kijken.

"Het probleem met speltheorie is dat het zoekt naar oplossingen voor de manier waarop een probleem kan worden opgelost", voegde prof. Bunnefeld eraan toe.

"Als ik de afgelopen jaren naar conflicten kijk, is het voor mij duidelijk dat we conflicten niet kunnen oplossen, we kunnen ze alleen beheren." Ook het inbouwen van factoren als klimaatverandering en lokale context is complex.

Maar speltheorie is een handige manier om modellen, games en apps te verkennen om met conflicten om te gaan, zei hij. "Speltheorie is, van de zeer eenvoudige basis tot vrij complexe situaties, een goed startpunt", zegt prof. Bunnefeld.

"Het geeft ons een raamwerk waar je doorheen kunt werken en dat ook tot de verbeelding van mensen spreekt." + Verder verkennen

Gamified research werpt nieuw licht op hoe landbouw en natuurbehoud in evenwicht kunnen worden gebracht