Matematik

Feynman Restoran Problemi: Yeni Bir Şey Denemek Ne Zaman Mantıklıdır?

Bir restorana gittiğinizde hep aynı yemeği mi sipariş edersiniz, yoksa menüde daha iyi bir seçenek bulma umuduyla yeni bir şey mi denersiniz? Bu basit soru, ilk bakışta yalnızca damak zevkiyle ilgili gibi görünür. Ancak Richard Feynman bu gündelik ikilemi bir matematik problemine dönüştürmüştü.

Nobel ödüllü fizikçi Richard Feynman, 1970’lerin sonlarında arkadaşı Ralph Leighton ile birlikte California, Glendale’deki bir Tayland restoranına sık sık giderdi. Leighton’ın en sevdiği yemek zencefilli tavuktu. Zaten herşey bu zencefilli tavuk ile başladı.

Leighton, her zamanki favorisini mi sipariş edeceğine, yoksa yeni bir şey deneme riskini mi alacağına karar vermeye çalışıyordu. Feynman bu seçimi bir matematik problemine dönüştürdü ve bir defter sayfasında çözdü.

Denklemi, Leighton’ın ya da bu konuda kararsız kalan herhangi bir restoran müşterisinin ne zaman risk almayı bırakıp iyi olduğunu bildiği seçeneğe bağlı kalması gerektiğini gösteriyordu.

Feynman’ın Restoran Problemi’ne dair el yazısı notlarından bir sayfa.

Leighton bu notları sakladı. Yıllar sonra Feynman’ın ince ve zor okunan el yazısını elinden geldiğince kısmen çözüp yazıya geçirdi. Leighton, bu yorumunu 2000’lerin başında internette yayımladığı bir yazıda anlattı.

Bundan on yıl sonra, 2013’te, bilişsel bilimci olan Tom Griffiths bu soruyla ilgilenmeye başladı. O sırada bilgisayar bilimci ve bilişsel bilimci Brian Christian ile birlikte bir kitap üzerine çalışıyordu. Griffiths daha sonra Feynman’ın notlarını ilk kez eksiksiz biçimde yazıya geçirdi. Ancak konu daha sonra neredeyse on yıl boyunca yeniden gündeme gelmedi.

Christian ve Griffiths, 2021’de problemi tekrar ele aldı. Christian’ın ifadesiyle, Feynman’ın notlarının ne anlama geldiğini anlamışlardı; fakat yapılması gereken çok iş vardı.

Araştırmacılar sonunda Feynman’ın gerçekten en iyi çözümü bulduğunu doğruladı. Üstelik problemin daha genel bir versiyonunu da çözdüler. Bulgular 1 Haziran’da Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlandı.

Feynman Restoran Problemi Nedir?

Yeni bir şehri bir haftalığına ziyaret ettiğinizi düşünün. Her gece ya bilinmeyen bir restoranı deneyeceksiniz ya da daha önce bulduğunuz en iyi restorana döneceksiniz. Amacınız, tüm seyahat boyunca yemek deneyiminizin toplamını en üst düzeye çıkarmak.

Matematikte bu tür sorulara “optimal durma problemi” denir. Ev ararken, iş seçerken ya da park yeri ararken de benzer bir durum yaşarız. Önümüzdeki seçenek yeterince iyi mi, yoksa aramaya devam etmeli miyiz?

Restoran örneğinde ise küçük bir fark vardır. Bir evi ya da işi kaçırabilirsiniz; ama beğendiğiniz bir restorana daha sonra yeniden dönebilirsiniz. Bu yüzden amaç yalnızca en iyi restoranı bulmak değildir. Asıl amaç, tüm seyahat boyunca alacağınız toplam keyfi mümkün olduğunca artırmaktır.

Feynman’ın notlarına göre en iyi strateji bir “kalite eşiği”ne dayanıyordu. Bu eşik, “Bu seçenek yeterince iyi, artık buna bağlı kalabilirim” demek için gereken en düşük kalite düzeyidir. Seyahatin başında bu eşik yüksektir, çünkü yeni yerler denemek için hâlâ zamanınız vardır.

Ancak seyahatin sonu yaklaştıkça eşik düşer. Çünkü artık risk almak yerine, daha önce iyi olduğunu gördüğünüz seçeneğe dönmek mantıklıdır.

İnsanlar Bir Problemi Nasıl Çözer?

Ekip, Feynman’ın çözümünün gerçekten optimal olduğunu kanıtladıktan sonra, problemi başka versiyonlara genişletti: İnsanlar gerçekten de problemi bu şekilde mi çözüyor?

Araştırmacılar çevrim içi olarak 2.520 katılımcı topladı ve onlara senaryonun dijital bir versiyonunu sundu. Bu versiyonda katılımcılar, sanal bir şehirdeki restoranlardan oluşan bir ızgarayla karşılaştı. Her restoranın gizli bir kalite puanı vardı ve bu puan yalnızca ilk ziyarette ortaya çıkıyordu. Katılımcıların amacı, belirli sayıda gece boyunca toplam puanlarını en üst düzeye çıkarmaktı. Her kişi oyunu yalnızca bir kez oynadı.

Deneyin sonucu şunu gösterdi: İnsanlar Feynman’ın hesapladığı en iyi stratejiyi birebir uygulamadı. Bunun yerine daha basit bir yol izlediler.

Katılımcılar oyunun başında yeni restoranlara karşı daha seçiciydi. Yani bir restoranı denemek için beklentileri yüksekti. Çünkü önlerinde hâlâ zaman vardı ve daha iyi bir yer bulma ihtimali güçlüydü. Ancak günler geçtikçe bu beklenti azaldı. Seyahatin sonuna yaklaştıklarında, yeni bir yer denemek için eskisi kadar yüksek bir kalite beklentisi aramadılar.

Araştırmacılar, insanların bu basit kuralla oldukça iyi sonuç aldığını gördü. Bu yöntem matematiksel olarak en iyi çözüm değildi. Ama yine de Feynman’ın ideal stratejisinin sağlayacağı sonucun yaklaşık yüzde 90’ına ulaştı.

Sonuç Olarak

Bu sonuç, bilişsel bilimde “kaynak rasyonelliği” denen yaklaşımla örtüşür. Buna göre insanlar kusursuz hesap makineleri gibi karar vermez. Ancak sınırlı zamanlarını, dikkatlerini ve zihinsel güçlerini oldukça verimli kullanırlar. Yani insan zihni çoğu zaman mükemmel çözümü bulmaz; ama işe yarayan, pratik ve yeterince iyi bir yol seçer.

Araştırmanın yapay zekâ açısından da önemi var. Çoğu yapay zekâ sistemi, insanların kusursuz rasyonel aktörler gibi davrandığını varsayar. Oysa bu çalışma, insanların kusurlu ama etkili karar vericiler olduğunu gösteriyor. Bu nedenle insan davranışını daha gerçekçi biçimde hesaba katan yapay zekâ sistemleri, gelecekte daha iyi çalışabilir.

Feynman 1988’de öldü ve restoran analizini hiç yayımlamadı. Ancak öğle yemeği sırasında karaladığı notlar, kırk yılı aşkın süre sonra yeniden çözüldü.


Kaynaklar ve ileri okumalar

Matematiksel

Sibel Çağlar

Kadıköy Anadolu Lisesi’nin ardından Marmara Üniversitesi İngilizce Matematik Öğretmenliği bölümünden mezun oldum. Matematiksel.org’un kurucusu olarak matematik, bilim ve düşünce alanlarında içerik üretmeye devam ediyorum.

Bunlar da ilgini çekebilir

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir