Il est presque impossible pour les humains de dessiner des cartes impartiales, même quand ils essaient.

Une nouvelle méthode mathématique développée par les chercheurs de Cornell peut injecter de l'équité dans le difficile processus de redécoupage politique et prouve qu'il faut plus qu'une bonne intention pour créer un district juste et représentatif.

La méthode en deux étapes, décrit dans le document, "Fairmandering :une heuristique de génération de colonnes pour une circonscription politique optimisée pour l'équité, " crée d'abord des milliards de cartes électorales potentielles pour chaque état, puis identifie de manière algorithmique une gamme de possibilités répondant aux critères d'équité souhaités.

"Fairmandering" a remporté le prix INFORMS de recherche opérationnelle de premier cycle, décerné au meilleur article de premier cycle, lors de la réunion annuelle INFORMS du 8 au 11 novembre, le rendez-vous incontournable des professionnels de la recherche opérationnelle et de l'analyse. Le premier auteur est Wes Gurnee '20, maintenant ingénieur logiciel chez Google.

Le système de district du Congrès américain permet aux politiciens de manipuler les limites des districts afin d'influencer les résultats des élections. Les circonscriptions peuvent être dessinées par le parti au pouvoir pour inclure un grand nombre de personnes dans leur parti, un processus connu sous le nom de gerrymandering, influencer le résultat des élections et déterminer le contrôle politique aux niveaux local et national.

C'est une question urgente, d'autant plus que les États se préparent au redécoupage décennal de l'année prochaine, sur la base des résultats du recensement de 2020.

"Les progrès de la science des données ont aidé les partis à devenir de mieux en mieux dans la conception de districts pour garder le contrôle politique, " a déclaré le co-auteur David Shmoys, le professeur Laibe/Acheson d'études de gestion d'entreprise et de leadership à l'École de recherche opérationnelle et d'ingénierie de l'information. « Nous voulions offrir une perspective complètement différente qui va au cœur de ce que signifie faire un quartier équitable, et de mettre entre les mains des décideurs politiques des outils algorithmiques qui leur permettent de faire ce qu'il faut."

Dans la recherche, la plus grande étude jamais réalisée sur les cartes légales des districts du Congrès, Gurnee et Shmoys ont cherché à créer des cartes électorales avec des résultats équitables, celles qui reflètent avec précision les tendances politiques d'un État, créer suffisamment de courses compétitives pour assurer la responsabilité et traiter chaque partie de manière symétrique.

Des recherches antérieures ont cherché à utiliser des méthodes informatiques pour dessiner des districts impartiaux. Mais ces efforts ont ignoré les facteurs politiques et démographiques, en supposant que les quartiers dits " compacts " - ceux construits dans des formes régulières basées sur l'emplacement - seraient justes.

Mais même alors, les chercheurs ont trouvé, la composition démographique et politique du district n'est probablement pas représentative des tendances politiques de l'ensemble de l'État.

« Historiquement, il y a eu cette croyance qu'une carte dessinée au hasard, sans parti pris politique ni données partisanes, est intrinsèquement juste, " a déclaré Gurnee. " S'il est vrai que ces cartes sont aveugles aux préjugés partisans, ils ne sont pas exempts de préjugés partisans."

Plutôt que de faire des quartiers aux formes raisonnables l'objectif, les chercheurs ont construit la forme comme un facteur de leur modèle, qui peut générer rapidement des milliards de cartes électorales possibles pour chaque État.

« Vous avez besoin d'un ensemble suffisamment riche de moyens pour assembler le puzzle afin d'avoir une diversité de résultats possibles, " Shmoys a dit, "mais vous avez également besoin qu'il soit suffisamment expressif pour vous donner la gamme de résultats d'équité que vous souhaitez."

Une fois qu'ils ont généré les cartes, les chercheurs ont utilisé les outils de la programmation en nombres entiers - un cadre de modélisation mathématique pour lequel les progrès récents leur ont permis de résoudre un problème à très grande échelle - pour évaluer l'équité des cartes.

Bien que les chercheurs aient choisi une représentation équilibrée de l'affiliation politique comme définition de l'équité dans l'étude, d'autres facteurs démographiques pourraient être pris en compte. Le modèle pourrait également s'appliquer aux cartes représentatives des États et des localités, en plus des districts du Congrès.

Gurnee a lancé une organisation appelée Fairmandering pour faire avancer les principes de la recherche.

"Ce n'est pas la forme géographique du quartier qui est importante - c'est vraiment de penser à des principes plus holistiques de ce que signifie faire un quartier équitable, " a déclaré Shmoys. " Nous espérons que cela aura vraiment un impact sur la conversation qui aura lieu État par État au cours de la prochaine année et demie, tant au niveau du Congrès qu'au niveau législatif de l'État."