همکاری یا خیانت؟ معمای زندانی و کشف راه‌های جدید برای موفقیت در روابط!

دست یاری به همسایه یا منفعت شخصی؟

این یه دوراهی دلچسبه که هر کدومش سودهای متفاوتی داره. تئوری بازی‌ها تو اینجور انتخاب‌ها، از نظر علمی کمک‌کننده است. یافته‌های جدیدی که یاکوب سوودوبا و کریشنندو چاترجی توی موسسه علم و فناوری اتریش (ISTA) به‌دست آوردن، ساختارهای شبکه‌ای نوینی رو معرفی می‌کنه که همکاری رو تو کل یک سیستم تقویت می‌کنه. این بینش‌ها می‌تونه حتی تو زیست‌شناسی هم کاربرد داشته باشه.

چالش همکاری

چالش همکاری، مدتهاست که دانشمندا رو به فکر فرو برده. چه تو زیست‌شناسی، چه جامعه‌شناسی، اقتصاد یا علوم سیاسی، فهمیدن اینکه یه گروه از آدما تحت چه شرایطی می‌تونن موفق بشن، خیلی مهمه. تئوری بازی‌ها تو این زمینه جواب‌هایی می‌ده – حداقل از نظر ریاضی – با تحلیلِ تعامل آدما تو یه گروه.

گروه چاترجی تو ISTA دارن از تئوری بازی‌ها استفاده می‌کنن تا به سوالای اصلی تو علوم کامپیوتر جواب بدن. چارچوب جدیدشون که تو PNAS منتشر شده، الان جزییات بیشتری در مورد اینکه چجوری میشه همکاری رو تو یه سیستم از طریق ساختارهای همسایگی خاص بیشتر کرد، ارائه می‌ده.

معمای زندانی

تئوری بازی‌ها اولین بار تو کتاب «تئوری بازی‌ها و رفتار اقتصادی» که سال ۱۹۴۴ توسط ریاضیدان‌ها و اقتصاددان‌ها اسکار مورگنسترن و جان فون نویمان منتشر شد، معرفی شد. زود گذشت و معمای زندانی به مسالهٔ اصلی تئوری بازی‌ها تبدیل شد. یاکوب سوودوبا، دانشجوی دکترا و نویسندهٔ اول این مطالعه، توضیح می‌ده: «این یه ‘بازی’ ساده‌اس که گزینه‌هایی رو که تو خیلی از موقعیت‌های واقعی داریم، نشون می‌ده.»

مفهوم ریاضی اصلیش شامل دو تا زندانی میشه که هرکدوم یه انتخاب دارن: خیانت به اون یکی یا همکاری. اگه هر دوتاشون همکاری کنن، یه پاداش حسابی باهم شریک می‌شن. وقتی یکی همکاری می‌کنه و اون‌یکی خیانت، فقط اون خیانت‌کاره از این سود بهره‌مند میشه. بعلاوه، سودِ شخصی طرف، از سهمش تو همکاری بیشتره. وقتی هر دوتاشون به هم خیانت کنن، هیچ سودی نمی‌برن. این ریاضیات فقط تو این شرایط کاربرد نداره، بلکه تو مسابقه تسلیحاتی بین کشورها، زندگی باکتری‌ها، یا حتی تو موقعیتای روزمره مثل تصمیم‌گیری درباره اینکه کی باید ماشین ظرفشویی تو یه آشپزخونهٔ مشترک رو خالی کنه هم کاربرد داره.

از این چارچوب اصلی، انگار خیانت برای آدما سودمندترین گزینه است. ولی، همکاری باز هم تو موقعیتای واقعی دیده میشه. چرا؟ سوودوبا توضیح می‌ده: «راه‌های مختلفی می‌تونن همکاری رو تقویت کنن. یکی‌شون متقابل بودن هست، که نشون می‌ده از طریق یه سری اقدامات تکراری، ممکنه که بشه اعتماد ساخت و بعد همکاری کرد.»

تاثیر ساختارهای شبکه‌ای روی همکاری تو بازیای فضایی

مثلا، فکر کنین همسایتون هر روز ماشین ظرفشویی رو روشن می‌کنه و فنجون مورد علاقه‌تونو تمیز و آماده برای قهوهٔ صبحتون می‌ذاره. تو جواب، ممکنه شما شروع کنین به کمک کردن و ماشین ظرفشویی رو خالی کنین؛ این یه تبادل متقابله از کارا. یه عامل کلیدی دیگه، اینه که آدما چجوری با هم ارتباط دارن، که درواقع ساختار شبکه رو می‌سازه.

بازی‌های فضایی و همکاری

برای آزمایش این ساختارها، دانشمندان گروه چاترجی دارن از بازیای فضایی استفاده می‌کنن. تو این بازی‌ها، آدما رو یه شبکه قرار می‌گیرن و بر اساس رابطه‌های فضایی خودشون با هم تعامل می‌کنن. یا همکاری می‌کنن یا نه. موقع بازی، ممکنه آدما ببینن که همسایه‌هاشون دارن خوب عمل می‌کنن و در نتیجه، استراتژی اونا رو بگیرن. این ارتباط متقابل روی پخش شدن همکاری تاثیر داره. شبکه‌ها (خوشه‌ها) شکل می‌گیرن و رو دینامیک کلی سیستم اثر می‌ذارن. این خیلی شبیه بازی تتریس رو یه گِیم بوی هست، جایی که یه بلوک می‌تونه رو محیط اطرافش تاثیر بذاره و مشخص کنه که بلوکای بعدی چجوری قرار بگیرن و در نهایت، کل سیستم رو به هم وصل کنه.

«مشخص شده که ساختارهایی مثل اینا، تا حدودی سرعت همکاری رو بالا می‌برن،» سوودوبا ادامه می‌ده. «تو مطالعهٔ جدیدمون، به یه سناریوی بهینه بالقوه نگاه کردیم.»

دانشمندا از تکامل طبیعی الهام گرفتن، جایی که انتخابای همیشه در حال تغییر ساختارها، می‌تونه رو دینامیک یه جمعیت تاثیر زیادی بذاره. مثلا، داروینِ عزیز درمورد داروین فینچ‌ها نشون می‌ده که چجوری این تغییرات ممکنه به وجود بیان: اونا شکلای مختلفِ منقار رو متناسب با منابع غذایی متفاوتی که تو جزیره‌های گالاپاگوس وجود داره، تکامل دادن. «امیدوار بودیم که نقش ساختار تو بازیای فضایی هم به همین اندازه قوی باشه،» سوودوبا می‌گه.

با چارچوب جدیدشون، دانشمندا ساختارهایی رو کشف کردن که می‌تونن همکاری رو تو این بازیای فضایی تقویت کنن. «ساختارهای ما یه خاصیت تقویتیِ شگفت‌آور قوی دارن، بهترین چیزی که تا حالا دیدیم،» اضافه می‌کنه. این ساختارا شبیه یه رشته از ستاره‌ها هستن و نیاز دارن که منطقه‌ای با همسایه‌های زیاد، کنار جاهایی با فقط چند تا همسایه قرار بگیرن.

کاربردهای اجتماعی و زیستی

هنوز معلوم نیست که چجوری میشه این مدل جدید و این ساختارهای شبکه‌ای رو به جامعه وصل کرد. تو ماه‌های آینده، سوودوبا و دانشمندا تو گروه چاترجی دارن رو تعمیم دادن نتایج خودشون به بازی‌های دیگه و تنظیمات مختلف کار می‌کنن. با توجه به کاربردهای گسترده برای بازیای فضایی، ساختارهای جدیدی که پیشنهاد شده، می‌تونن به زیست‌شناسی هم راه پیدا کنن. مثلا، زیست‌شناسا می‌تونن از این ساختارهای جدید استفاده کنن تا تکامل رو تو چیزی که بنام بیوراکتورها شناخته میشه، تند کنن؛ دستگاهایی که محیط کنترل‌شده دارن و برای پرورش میکروارگانیسم‌ها برای تحقیقات یا تو صنایعی مثل بیوتکنولوژی یا داروسازی به‌کار می‌رن.