تخصیص پویای منابع، مسئله‌‌‌ای ریاضی که جهان را در بن‌‌بست گرفتار کرده است

  • 1398/03/25
  • 23:05
تخصیص پویای منابع، مسئله‌‌‌ای ریاضی که جهان را در بن‌‌بست گرفتار کرده است


در دنیایی که با معضل منابعی محدود دربرابر جمعیتی فزاینده با نیازهای نامحدود مواجه است، تنها راه نجات، کشف را‌‌ه‌‌حل یک مسئله‌‌ی ریاضی پیچیده و کمترشناخته‌شده خواهد بود.

پیش‌‌بینی نیازهای بشری امری بس دشوار است. ما همواره خواستار برآورده‌‌شدن نیازهای خود هستیم؛ ازاین‌‌رو انتظار داریم که جهان نیز به‌‌سرعت بتواند راه‌‌حلی برای مسائل پیچیده و متنوعی که در دنیای مدرن با آن‌‌ها مواجه هستیم، بیابد.

در طول چند دهه‌‌ی گذشته، پژوهشگران موفق به ارائه‌‌ی طیف متنوعی از راه‌‌حل‌‌های ریاضیاتی شده‌‌اند که می‌‌توانند در تخصیص منابع موجود در صنایع مختلف و رفع نیازهای روزمره‌‌ی ما مفید واقع شوند. اما مشکل اینجا است که وقتی یک‌‌بار این روند تخصیص را به انجام می‌‌رسانیم، روی تخصیص‌‌های بعدی اثر می‌‌گذارد و با واردشدن عامل گذر زمان نیز کل مسئله شکلی دینامیک به خود می‌‌گیرد. حل چنین مسئله‌‌ی پیچیده‌‌ای نیازمند راه‌‌حل‌‌هایی است که بتواند ماهیت غیرقطعی و متغیر جهان واقعی را در خود لحاظ کند.

این مسائل با نام «مسائل تخصیص پویای منابع» شناخته می‌‌شوند. کارکرد این نوع مسائل زمانی مشخص می‌‌شود که ما با یک منابع محدود مواجه باشیم که به نیاز به تخصیص بلادرنگ آن‌‌ها وجود داشته باشد.

وارن پاول، مهندس دانشگاه پرینستون که از دهه‌‌ی ۸۰ میلادی درزمینه‌‌ی این نوع مسائل تحقیق می‌‌کند، می‌‌گوید ما در زندگی روزمره‌‌ی خود همیشه با فهرستی از مسائل تخصیص پویای منابع مواجه هستیم؛ چه هنگام انتظار برای رسیدن تاکسی و چه هنگام تحویل یک بسته‌‌ی پستی.

اما مسائل تخصیص پویای منابع تنها به آنچه مردم نیاز دارند و زمان رفع این نیازها محدود نمی‌‌شود. این مسائل برای حل برخی از معضلات بنیادین و پیچیده‌‌ای که امروزه با آن‌‌ها مواجه هستیم، نیز کاربرد دارد. نمونه‌‌ای از این معضلات، بحران تغییرات اقلیمی است. روش‌‌های تخصیص پویای منابع می‌‌تواند به ما در تخصیص بهینه‌‌ی منابع کمیاب و روبه‌‌اتمام سیاره نیز کمک کند.

اجازه دهید به یک مثال ساده در تشریح چنین مسائلی اشاره کنیم و ببینیم چه عاملی موجب دشواری حل این‌‌گونه مسائل می‌‌شود.

فرض کنید می‌خواهید برای یک شام چهار نفره، مقداری غذا بپزید. شما به فکر کباب‌‌کردن گوشت می‌‌افتید؛ چراکه تصور می‌‌کنید این انتخاب می‌‌تواند غذای دلخواه تمام اعضای خانواده‌‌ی شما باشد. شروع به کار می‌‌کنید و درست زمانی‌که می‌‌خواهید آماده‌‌ی سروکردن غذا شوید، ناگهان متوجه می شوید دخترتان به‌‌تازگی گیاه‌‌خوار شده است، همسرتان پیام داده که دیرتر به منزل بازمی‌‌گردد و پسرتان نیز می‌‌گوید که او چند نفر دیگر را هم برای شام دعوت کرده است. در همین بحبوحه که مشغول سروکله‌‌زدن با خود برای حل وضعیت نابسامان نیازهای اعضای خانواده هستید، حیوان خانگی‌‌تان نیز سر می‌‌رسد و تکه‌‌ای از گوشت‌‌های کبابی را با خود می‌‌برد!

این یک مثال جزئی از انبوه مسائل تخصیص پویای منابع است که به‌‌خوبی می‌‌تواند گوشه‌‌ای از حجم عظیم چالش‌‌های پیش روی پژوهشگران را در حل چنین مسائلی نشان دهد. برای شروع باید بدانید که پارامترهای مؤثر بر تقاضا به‌‌صورت پیش‌‌بینی‌‌نشده‌‌ای هم در کوتاه‌‌مدت و هم در بلندمدت در حال تغییر هستند. شما هنگام پخت‌‌وپز، نمی‌‌توانستید شرایط رژیم گیاهی جدید دخترتان را پیش‌‌بینی کنید. همچنین کنترلی بر مدت‌زمان تأخیر همسر یا تعداد میهمان‌‌های جدید پسرتان نیز نداشتید.

 

جدیدترین اخبار

جدیدترین اخبار