Spørgsmål og svar:Hvad har matematik med fred at gøre?

Larry Liebovitch er professor ved Institut for Fysik og Institut for Psykologi ved Queens College, og på fysikuddannelsen i Graduate Center, City University i New York. Han er også et kernefakultetsmedlem af Sustaining Peace Project ved Earth Institute's Advanced Consortium on Cooperation, Konflikt, og kompleksitet (AC4). Han udviklede for nylig en matematisk modelsimulering af bæredygtig fred i et samfund. I denne matematiske model, brugere svarer på en række spørgsmål om et fællesskab ved at tilføje værdier for forskellige faktorer, som forskning tyder på er vigtige for at opretholde fred. Eksempler på disse faktorer omfatter i hvilken grad ledere modellerer fredelige værdier, og i hvilken grad information flyder frit mellem medlemmer af alle grupper i et samfund. Modellen viser derefter, hvor systemet af faktorer kan ende over tid - på vej til krig eller beliggende i fred - og tilbyder et værktøj for offentligheden til at tænke over mulige veje til at opretholde fred.

Følgende spørgsmål og svar er blevet redigeret af hensyn til længden og for klarhedens skyld.

Hvad var formålet med den matematiske model, som du lavede til Sustaining Peace Project-webstedet?

Ved at tænke igennem alle de forskellige faktorer, der er vigtige for at opretholde fred i et samfund, vi fandt ud af, at der er mange ting, der interagerer med hinanden, så det kan være meget svært at gennemtænke alle detaljerne. For eksempel, hvis en faktor som "god regeringsførelse" interagerer med en faktor som "retfærdig fordeling af ressourcer, " og interagerer med tre ting mere, hvor ender hele systemet af?

En af de ting, du kan gøre i en matematisk model, er at nedskrive ligninger, der repræsenterer alle disse interaktioner. Når du har ligninger, der er meget standardmetoder til at løse disse ligninger. Så, på en måde, du bruger bare disse metoder, og så kan du se, hvor hele systemet ender hen. Så, formålet var at se, hvornår vi har alle disse interaktioner, hvis de alle sker samtidigt, hvad sker der til sidst? Hvilke værdier opnår alle disse forskellige faktorer på grund af de andre faktorers indflydelse? Med andre ord, hvordan interagerer alle disse stykker som et system til at opretholde fred?

Formålet med at lægge matematikmodellen på nettet og GitHub var at give folk mulighed for at lege med den. Så de kunne sige, 'Godt, hvad sker der, hvis vi øger værdien af ​​denne variabel (som toleranceundervisning), eller vi øger værdien af ​​denne interaktion?' og se, hvordan det vil påvirke niveauet af fred i samfundet.

Hvordan kan matematisk modellering bidrage til samfundsvidenskab og politikudformning?

Samfundsvidenskabelige systemer er meget komplicerede, og det bliver meget svært at tænke tingene igennem i forhold til alle interaktionerne. Selv et så simpelt system som en familie har en masse komplekse interaktioner mellem forældre og børn og andre pårørende, og selv at prøve at gennemtænke alle disse forbindelser kan være ret svært, så nogle gange repræsenterer det, at du ved hjælp af en matematisk model kan se ting, eller hvor systemet skal hen, som du ellers ikke vil se. For eksempel, med den matematiske model for opretholdelse af fred, du kan se, om et samfundssystem kan ende på et mere eller mindre fredeligt sted over tid på grund af alle disse interaktioner mellem forskellige faktorer.

Med hensyn til politikudformning, det betyder også, at du kan køre simuleringer. Du kan sige, godt, hvis jeg ændrer dette i systemet (f.eks. universel grundindkomst), hvordan vil det ændre hele systemet? Det giver dig mulighed for at lege med det, hvilket også betyder, at hvis du foretager ændringer, og hvis disse ændringer er lavet i den virkelige verden, og de matcher modellen, det ville også give dig større tillid til de forudsigelser, modellen giver. Så, det giver jer begge mulighed for at forstå, hvad der sker i systemerne, at afprøve forskellige mulige indgreb, og hjælpe med at sammenligne den matematiske model med virkeligheden for at verificere den eller se, hvordan den skal forbedres.

Hvad kan nogle af begrænsningerne ved matematisk modellering være, især når det kommer til at bruge det som et redskab til at forstå, hvad der fører til opretholdelse af fred?

Vi beskriver interaktionerne i dette system, men der er dele af disse interaktioner, som vi ikke helt forstår. Så, baseret på vores erfaring med tidligere problemer, vi skal gætte den nøjagtige form af de matematiske sammenhænge fra en faktor til en anden. Vi besluttede, hvad der skulle inkluderes, baseret på en række workshops og konferencer, hvor eksperter identificerede vigtige faktorer og fastlagde samspillet mellem dem. Det er muligt, at vi har udeladt nogle faktorer eller forbindelser, eller indsætte nogle ting, der ikke passer bedst til den virkelige situation.

Hvad er en takeaway fra den model, du håber, en bruger kan gå væk med?

Vi fandt ud af, at selv i samme modelsystem, ved at ændre niveauet af forskellige faktorer eller deres interaktioner, du kan opnå bæredygtig fred på forskellige måder. I øvrigt, der kan være forskellige veje til at opnå fred i forskellige systemer. Så, der er intet svar på, hvad du skal gøre – det kan være situationsafhængigt, og der kan være flere måder at opnå fred på. Hvilket er håbefuldt!

Hvad er én ting, du har lært af dit arbejde med Sustaining Peace Project?

Holdet, der udvikler Sustaining Peace Project, er en meget tværfaglig gruppe. Det var interessant at se, hvordan folk fra forskellige discipliner kan mødes og hver især bringe et særskilt stykke fra deres felt, som er vigtigt for hele projektet. Og den anden ting, jeg har lært, er, at denne gruppe er meget gode til at arbejde sammen. Vi er ikke altid enige om tingene men der er meget respekt, som folk har for hinanden, især at forsøge at håndtere ting fra andre områder, som de ikke er bekendt med. Det var rart at deltage i sådan et miljø.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.