Nare gevolgen van een strategische keuze

Een strategische keuze is niet altijd een lust. Neem bijvoorbeeld de beslissing om met de auto naar het werk te gaan. Deze beslissing is zo alledaags, maar zorgt wel voor problemen doordat files de wegen verstoppen. Onderzoeker Guido Schäfer probeert deze beslissingen in wiskundige modellen te vangen, waarmee de negatieve bijwerkingen zoals files aangepakt kunnen worden.

Het onderzoek van Schäfer is zeer relevant voor bijvoorbeeld toepassingen in navigatiesystemen. ‘De onderzoekswereld en het bedrijfsleven liggen nog te ver uit elkaar en maken nog te weinig gebruik van elkaar’, vertelt Schäfer. ‘Bedrijven hebben vaak een ander doel en spreken een andere taal. Science Park Amsterdam is een goede schakel; het helpt verschillende disciplines, expertises en bedrijven dichter bij elkaar te komen.’

Keuzes van individuen

Schäfers onderzoek draait om de algoritmische speltheorie, die pas sinds de jaren negentig in zwang raakte. Deze theorie bevindt zich op het snijvlak van economie, computerwetenschap en wiskunde. Het onderzoeksgebied van Schäfer richt zich op de negatieve effecten die ontstaan wanneer mensen strategische keuzes maken om hun doel te bereiken. ‘Het gaat om grote, complexe situaties uit het dagelijks leven waarin onafhankelijke individuen strategische beslissingen maken. Deze vertalen we naar abstracte wiskundige modellen, zodat we de impact beter begrijpen en er oplossingen voor kunnen vinden’, legt Schäfer uit.

Bijvoorbeeld files, zo verduidelijkt Schäfer. ‘Iedereen wil zo snel mogelijk zijn eindbestemming bereiken. Mensen die nu de auto pakken, geloven vaak dat de snelweg de beste manier is om dit doel te bereiken. Maar daardoor zijn er te veel auto’s op dezelfde snelweg en dus ontstaat file. We onderzoeken mechanismen die helpen zulke situaties te verbeteren, bijvoorbeeld door tol te heffen of een betere routeleiding.’

Oplossing voor fileprobleem

De keuze voor een te onderzoeken thema ontstaat soms vanuit de nieuwsgierigheid om een fenomeen te bestuderen, en soms vanuit de noodzakelijkheid om situaties te verbeteren. Deze situaties worden vertaald naar abstracte wiskundige modellen, waardoor de karakteristieken onderzocht en gesimuleerd kunnen worden. Op basis daarvan zijn de oorzaken te herleiden en kunnen oplossingen ontworpen worden. ‘Dit soort fundamenteel onderzoek heeft veel tijd nodig om tot een oplossing te komen en soms komt die er ook niet. Er wordt veel onderzoek gedaan naar het fileprobleem, niet alleen door ons. We zijn ook in gesprek met bedrijven. ‘Een ‘beautiful proof’ is voor ons wetenschappers iets groots’, zegt hij. ‘Maar als dit gecombineerd kan worden met realistische toepassingen is dat het summum.’

Guido Schäfer heeft internationaal zijn sporen als onderzoeker verdient, en is nu senior onderzoeker bij het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) en hoogleraar aan de Vrije Universiteit Amsterdam. Hij studeerde Informatica in Duitsland en promoveerde in 2004 aan het Max Planck Instituut voor Informatica. Gedurende drie jaar leidde hij een onafhankelijke onderzoeksgroep in Berlijn. Sinds 2009 is hij onderzoeker bij de Algorithms, Combinatorics and Optimization groep van het CWI op Science Park Amsterdam. ‘De beste plek voor mijn onderzoeksgebied’, meent Schäfer. ‘Je krijgt tijd om na te denken en dat is zowel een luxe als een must voor onderzoek. Toch is dit niet overal vanzelfsprekend.'