तुम्हारे पड़ोसी से प्यार है

अपने पड़ोसी की मदद करना या अपने काम से काम रखना? प्रत्येक निर्णय के लिए अलग-अलग लाभों वाला एक चुनौतीपूर्ण विकल्प। गेम थ्योरी ऐसे विकल्प चुनने में मार्गदर्शन प्रदान करती है—सैद्धांतिक दृष्टिकोण से. इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी ऑस्ट्रिया (आईएसटीए) में जैकब स्वोबोडा और कृष्णेंदु चटर्जी के उपन्यास निष्कर्षों से नई नेटवर्क संरचनाओं का पता चलता है जो पूरे सिस्टम में सहयोग को बढ़ाती हैं। इन जानकारियों का जीव विज्ञान में भी संभावित अनुप्रयोग है।

सहयोग का प्रश्न लंबे समय से वैज्ञानिकों को परेशान कर रहा है। चाहे वह जीव विज्ञान, समाजशास्त्र, अर्थशास्त्र या राजनीति विज्ञान का क्षेत्र हो, यह पता लगाना महत्वपूर्ण है कि किन परिस्थितियों में व्यक्तियों का एक समूह सफल हो सकता है। गेम थ्योरी उस संबंध में उत्तर देती है – कम से कम गणितीय दृष्टिकोण से – एक समूह के भीतर व्यक्तियों की बातचीत का विश्लेषण करके।

ISTA में चटर्जी समूह कंप्यूटर विज्ञान में केंद्रीय प्रश्नों के समाधान के लिए गेम थ्योरी का उपयोग करता है। उनका नवीनतम ढाँचा, में प्रकाशित हुआ पीएनएएसअब विवरण देता है कि कैसे पड़ोसी व्यक्तियों की कुछ संरचनाएं पूरे सिस्टम में सहयोग को बढ़ावा दे सकती हैं।

कैदी की दुविधा

गेम थ्योरी को पहली बार प्रस्तुत किया गया था “खेलों और आर्थिक व्यवहार का सिद्धांत”1944 में गणितज्ञों और अर्थशास्त्रियों ऑस्कर मॉर्गनस्टर्न और जॉन वॉन न्यूमैन द्वारा प्रकाशित। इसके तुरंत बाद, कैदी की दुविधा खेल सिद्धांत में केंद्रीय विषय बन गई। पीएचडी उम्मीदवार और अध्ययन के पहले लेखक जैकब स्वोबोडा बताते हैं, “यह एक सरल 'गेम' है जो वास्तविक दुनिया के कई परिदृश्यों में हमारे पास मौजूद विकल्पों का वर्णन करता है।”

मूल गणितीय अवधारणा में दो कैदी शामिल हैं जिनके पास एक-दूसरे को धोखा देने या सहयोग करने का विकल्प होता है। यदि वे दोनों सहयोग करते हैं, तो वे एक महत्वपूर्ण इनाम साझा करते हैं। जब एक सहयोग करता है और दूसरा खिलाड़ी विश्वासघात करता है तो लाभ दलबदलू को ही मिलता है। इसके अलावा, यदि दोनों सहयोग करते हैं तो व्यक्तिगत लाभ उनके हिस्से से अधिक होगा। जब दोनों खिलाड़ी एक-दूसरे को धोखा देते हैं, तो उन्हें कोई लाभ नहीं मिलता है। यही गणित न केवल इस परिदृश्य में लागू होता है, बल्कि देशों के बीच हथियारों की होड़, बैक्टीरिया के जीवन, या यहां तक ​​कि दैनिक स्थितियों जैसे कि यह तय करना कि साझा कार्यालय रसोई में डिशवॉशर को कौन उतारना चाहिए, पर भी लागू होता है।

मूल ढाँचे से ऐसा लगता है कि विश्वासघात करना व्यक्तियों के लिए सबसे अधिक फायदेमंद है। फिर भी, वास्तविक दुनिया की स्थितियों में सहयोग अभी भी देखा जाता है। ऐसा कैसे?

स्वोबोडा बताते हैं, “विभिन्न तंत्र सहयोग को बढ़ावा दे सकते हैं।” “उनमें से एक पारस्परिकता है, जो सुझाव देती है कि कुछ दोहराए गए कार्यों के माध्यम से, हम विश्वास बना सकते हैं और फिर सहयोग कर सकते हैं।” एक उदाहरण यह है कि आप अपने सहकर्मी को हर दिन डिशवॉशर शुरू करते हुए देखते हैं, जिससे आपका पसंदीदा मग साफ हो जाता है और आपकी सुबह की कॉफी के लिए तैयार हो जाता है। जवाब में, आप डिशवॉशर को उतारकर मदद करना शुरू कर सकते हैं-कार्यों का पारस्परिक आदान-प्रदान। एक अन्य महत्वपूर्ण कारक यह है कि व्यक्ति आपस में कैसे जुड़े हुए हैं, अनिवार्य रूप से नेटवर्क की संरचना। इन संरचनाओं का परीक्षण करने के लिए, चटर्जी समूह के वैज्ञानिक स्थानिक खेलों का उपयोग करते हैं।

सहयोग टेट्रिस

स्थानिक खेलों में, व्यक्तियों को एक ग्रिड पर रखा जाता है, जो उनके स्थानिक संबंधों के आधार पर बातचीत करते हैं। वे या तो सहयोग करते हैं या नहीं। गेम खेलते समय, लोग पड़ोसियों को अच्छा प्रदर्शन करते हुए देख सकते हैं। इसके बाद वे अपनी रणनीति अपनाते हैं। यह अंतर्संबंध सहयोग के प्रसार को प्रभावित करता है। नेटवर्क (क्लस्टर) बनते हैं, जो पूरे सिस्टम की व्यापक गतिशीलता को प्रभावित करते हैं। यह गेम बॉय पर टेट्रिस खेलने के समान है, जहां एक एकल ब्लॉक अपने परिवेश को प्रभावित कर सकता है और बाद के स्थान को निर्धारित कर सकता है, अंततः पूरे सिस्टम को एक साथ ला सकता है।

स्वोबोडा आगे कहते हैं, “यह ज्ञात है कि इस तरह की परस्पर जुड़ी संरचनाएं सहयोग की दर को थोड़ा बढ़ा देती हैं।” “हमारे नए अध्ययन में, हमने संभावित इष्टतम परिदृश्य को देखा।” वैज्ञानिकों ने प्राकृतिक विकास से प्रेरणा ली, जहां संरचनात्मक परिवर्तनों का निरंतर चयन पूरी आबादी की गतिशीलता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है। उदाहरण के लिए, डार्विन के फिंच बताते हैं कि ऐसे परिवर्तन कैसे प्रकट हो सकते हैं: उन्होंने गैलापागोस द्वीप पर उपलब्ध विभिन्न खाद्य आपूर्ति के लिए अनुकूलित विभिन्न चोंच के आकार विकसित किए हैं।

“हमें उम्मीद थी कि स्थानिक खेलों में संरचना की भूमिका समान रूप से मजबूत हो सकती है,” स्वोबोडा कहते हैं। अपने नए ढांचे के साथ, वैज्ञानिकों ने ऐसी संरचनाओं की खोज की जो ऐसे स्थानिक खेलों में सहयोग को बढ़ावा दे सकती हैं। उन्होंने आगे कहा, “हमारी संरचनाएं आश्चर्यजनक रूप से मजबूत बूस्टिंग प्रॉपर्टी दिखाती हैं, जो हमने अब तक देखी सबसे अच्छी संपत्ति है।” संरचनाएं तारों की एक श्रृंखला की तरह दिखती हैं और केवल कुछ पड़ोसियों वाले स्थानों के बगल में कई पड़ोसियों वाले क्षेत्रों की आवश्यकता होती है।

यह नया मॉडल और इन नेटवर्क संरचनाओं को समाज पर कैसे लागू किया जा सकता है यह अभी भी देखा जाना बाकी है। अगले महीनों में, स्वोबोडा और चटर्जी समूह के वैज्ञानिक अन्य खेलों और विभिन्न सेटिंग्स के लिए अपने परिणामों को सामान्य बनाने पर काम करेंगे। स्थानिक खेलों के लिए व्यापक अनुप्रयोगों के कारण, नई प्रस्तावित संरचनाएं, हालांकि, जीव विज्ञान में भी अपना रास्ता खोज सकती हैं। उदाहरण के लिए, जीवविज्ञानी तथाकथित “बायोरिएक्टर” में विकास को गति देने के लिए नई संरचनाओं का उपयोग कर सकते हैं, एक नियंत्रित वातावरण वाले उपकरण, जिनका उपयोग अनुसंधान के लिए या जैव प्रौद्योगिकी या फार्मास्यूटिकल्स जैसे उद्योग में सूक्ष्मजीवों की खेती के लिए किया जाता है।

प्रकाशन:

जैकब स्वोबोडा और कृष्णेंदु चटर्जी। 2024. स्थानिक खेलों के लिए सहयोग के प्रवर्धक। पीएनएएस। डीओआई: 10.1073/पीएनएएस.2405605121