Les mathématiques de la théorie des jeux sont utilisées pour prédire les résultats dans les situations de conflit. Maintenant, il est adapté grâce au big data pour résoudre des problèmes très controversés entre les personnes et l'environnement.

La théorie des jeux est un concept mathématique qui vise à prédire les résultats et les solutions à un problème dans lequel des parties ayant des intérêts contradictoires, qui se chevauchent ou interagissent.

En "théorie", le "jeu" amènera chacun vers une solution optimale ou "l'équilibre". Il promet une approche scientifique pour comprendre comment les gens prennent des décisions et parviennent à des compromis dans des situations réelles.

La théorie des jeux est née dans les années 1940 dans le domaine de l'économie. Le film oscarisé "A Beautiful Mind (2001)" raconte la vie du mathématicien John Nash (joué par Russell Crowe), qui a reçu le prix Nobel de sciences économiques en 1994 pour ses travaux dans ce domaine.

Bien que le concept existe depuis de nombreuses décennies, la différence réside désormais dans la capacité de l'intégrer dans des algorithmes, des jeux et des applications informatiques pour l'appliquer plus largement, a déclaré le professeur Nils Bunnefeld, chercheur en sciences sociales et environnementales à l'Université de Stirling, Cela est particulièrement vrai à l'ère des mégadonnées.

"La théorie des jeux en tant qu'idée théorique existe depuis longtemps pour montrer des solutions aux problèmes de conflit", a-t-il déclaré. "Nous voyons vraiment le potentiel de déplacer cela vers un ordinateur pour tirer le meilleur parti des données qui peuvent être collectées, mais aussi pour atteindre beaucoup plus de personnes."

Conflits de conservation

Le professeur Bunnefeld a dirigé le projet ConFooBio soutenu par l'UE, qui a appliqué la théorie des jeux à des scénarios où les gens étaient en conflit sur les ressources et l'environnement. Son équipe voulait développer un modèle pour prédire les solutions aux conflits entre sécurité alimentaire et biodiversité.

"Le point de départ était que lorsque nous avons deux ou plusieurs parties en désaccord, que devrions-nous faire, par exemple, avec la terre ou les ressources naturelles ? Devrions-nous produire plus de nourriture ? Ou devrions-nous protéger une certaine zone pour la biodiversité ?" il a dit.

L'équipe s'est concentrée sur sept études de cas, allant des conflits impliquant des agriculteurs et la conservation des oies en Écosse à ceux concernant les éléphants et le pillage des récoltes au Gabon.

ConFooBio a organisé plus de 300 ateliers de jeux avec plus de 900 personnes dans de nombreux endroits, dont le Gabon, le Kenya, Madagascar, la Tanzanie et l'Écosse.

Défis écologiques

Le professeur Bunnefeld s'est rendu compte qu'il devenait nécessaire de prendre du recul par rapport à la pure théorie des jeux et de construire à la place des jeux plus complexes pour intégrer les défis écologiques auxquels le monde est actuellement confronté, comme le changement climatique. Il est également devenu nécessaire d'adopter une approche plus humaine qu'initialement prévue, pour mieux cibler les jeux.

"Les participants comprenaient des personnes directement impliquées dans ces conflits et, dans de nombreux cas, très mécontentes", a déclaré le professeur Bunnefeld.

"Grâce aux jeux, nous avons obtenu un fort engagement de la part des communautés, même de celles où les conflits sont importants et où les gens peuvent être réticents à s'engager dans la recherche. Nous avons montré que les gens sont capables de résoudre les conflits lorsqu'ils se font confiance et ont leur mot à dire, et quand ils reçoivent des paiements adéquats pour les efforts de conservation."

L'équipe a développé un cadre de modélisation pour prédire les résultats de la gestion de la faune en période de conflit. Disponible gratuitement, il a été téléchargé des milliers de fois sur le site ConFooBio.

Jeu de conservation

Les chercheurs ont également créé un jeu accessible sur la conservation appelé Crops vs Creatures, dans lequel les joueurs décident entre une gamme d'options allant du tir sur des créatures à l'attribution d'un habitat pour la conservation.

Le professeur Bunnefeld espère que ces types de jeux deviendront plus disponibles sur une base grand public via les magasins d'applications, comme celui sur les conflits dans le domaine de la biodiversité et de la justice énergétique dans une initiative distincte sur laquelle il travaille, appelée Beacon Project. "Si vous dites aux gens que vous avez un jeu passionnant ou que vous avez un modèle complexe, avec lequel vont-ils s'engager ? Je pense que la réponse est assez simple", a-t-il déclaré.

"Dans le projet ConFooBio, nous avons pu montrer que nos nouveaux modèles et algorithmes peuvent s'adapter à de nouvelles situations et répondre aux changements environnementaux et sociaux", a ajouté le professeur Bunnefeld. "Nos modèles sont utiles pour suggérer des manières de gérer les conflits entre des acteurs aux objectifs concurrents."

Dynamique des médias sociaux

Un autre projet, Odycceus, a exploité des éléments de la théorie des jeux pour étudier ce que les médias sociaux peuvent nous dire sur la dynamique sociale et potentiellement aider à la détection précoce des conflits sociaux émergents.

Ils ont analysé la langue, le contenu et les opinions des discussions sur les réseaux sociaux à l'aide d'outils de données.

De tels outils sont nécessaires pour analyser la grande quantité d'informations dans le discours public, a expliqué Eckehard Olbrich, coordinateur du projet Odycceus et physicien à l'Institut Max Planck pour les mathématiques dans les sciences à Leipzig, en Allemagne.

Son travail est en partie motivé par la tentative de comprendre les raisons de la polarisation des opinions et de la croissance des mouvements populistes comme l'organisation d'extrême droite Pegida, qui a été fondée dans sa ville natale de Dresde en 2014.

L'équipe a créé une variété d'outils accessibles aux chercheurs via une plateforme ouverte connue sous le nom de Penelope. Il s'agit notamment de Twitter Explorer, qui permet aux chercheurs de visualiser les connexions entre les utilisateurs de Twitter et les sujets d'actualité pour aider à comprendre l'évolution des débats de société.

D'autres comprenaient deux applications participatives connues sous le nom d'Opinion Observatory et Opinion Facilitator, qui permettent aux gens de surveiller la dynamique des situations de conflit, par exemple en aidant à relier des articles d'actualité contenant des concepts connexes.

Schémas de polarisation

"Ces outils nous ont déjà permis d'avoir un meilleur aperçu des schémas de polarisation et de comprendre différentes visions du monde", a déclaré Olbrich.

Il a dit, par exemple, que son équipe avait réussi à développer un modèle sur l'effet de la rétroaction sociale sur la polarisation qui incorporait des idées de la théorie des jeux.

Les résultats suggèrent que la formation de groupes polarisés en ligne concernait moins le concept traditionnel de bulles de médias sociaux et de chambres d'écho que la façon dont les gens construisent leur identité en obtenant l'approbation de leurs pairs.

Il a ajouté que relier les points entre la théorie des jeux et la polarisation pourrait avoir des applications réelles pour des choses comme la meilleure façon de réglementer les médias sociaux.

"Dans une formulation théorique des jeux, vous commencez par les incitations des joueurs, et ils sélectionnent leurs actions pour maximiser leur utilité attendue", a-t-il déclaré. "Cela permet de faire des prédictions sur la façon dont les gens modifieraient leur comportement si, par exemple, vous réglementiez les médias sociaux."

Olbrich a ajouté qu'il espère qu'une telle modélisation pourra fournir une meilleure compréhension de la démocratie et des débats dans la sphère publique, ainsi qu'indiquer aux gens de meilleures façons de participer aux débats publics. "Nous aurions alors de meilleurs moyens de gérer les conflits que nous avons et que nous devons résoudre", a-t-il déclaré.

Mais l'utilisation de la théorie des jeux dans des situations réelles présente également des défis importants, a expliqué Olbrich.

Des perspectives variées

Par exemple, l'intégration des différences culturelles dans la théorie des jeux s'est avérée difficile car de telles différences peuvent signifier que deux personnes ont des façons extrêmement différentes d'aborder un problème.

"Le problème avec la théorie des jeux est qu'elle cherche des solutions à la façon dont un problème peut être résolu", a ajouté le professeur Bunnefeld.

"Après avoir examiné les conflits au cours des dernières années, il est clair pour moi que nous ne pouvons pas résoudre les conflits, nous ne pouvons que les gérer." L'intégration de facteurs tels que le changement climatique et le contexte local est également complexe.

Mais la théorie des jeux est un moyen utile d'explorer des modèles, des jeux et des applications pour gérer les conflits, a-t-il déclaré. "La théorie des jeux est, de ses bases très simples à des situations assez complexes, un bon point d'entrée", a déclaré le professeur Bunnefeld.

"Cela nous donne un cadre sur lequel vous pouvez travailler et capte également l'imagination des gens." + Explorer plus loin

La recherche ludique jette un nouvel éclairage sur la façon d'équilibrer l'agriculture et la conservation