Med statliga lagstiftande församlingar rikstäckande förbereder sig för en omdragning av röstdistrikten en gång per årtionde, ett forskarlag har utvecklat en bättre beräkningsmetod för att hjälpa till att identifiera felaktig gerrymandering utformad för att gynna specifika kandidater eller politiska partier.

I en artikel i Harvard Data Science Review , forskarna beskriver den förbättrade matematiska metodiken för ett verktyg med öppen källkod som heter GerryChain. Verktyget kan hjälpa observatörer att upptäcka gerrymandering i en röstdistriktsplan genom att skapa en pool, eller ensemble, av alternativa kartor som också uppfyller lagliga röstningskriterier. Den här kartensemblen kan visa om den föreslagna planen är en extrem extremitet – en som är mycket ovanlig från normen för planer som genereras utan fördomar, och därför, sannolikt ritas med partipolitiska mål i åtanke.

En tidigare version av GerryChain användes för att analysera kartor som föreslagits för att råda bot på distrikten Virginia House of Delegates som en federal domstol ansåg 2018 var grundlagsstridiga rasistiska gerrymanders. Det uppdaterade verktyget kommer sannolikt att spela en roll i den kommande omdistricteringen med hjälp av nya folkräkningsdata.

"Vi ville bygga ett mjukvaruverktyg med öppen källkod och göra det tillgängligt för människor som är intresserade av reformer, särskilt i stater där det finns skeva baslinjer, sa Daryl DeFord, biträdande matematikprofessor vid Washington State University och medförfattare på tidningen. "Det kan vara ett effektfullt sätt för människor att engagera sig i den här processen, särskilt att gå in i årets omdistricteringscykel där det kommer att finnas många möjligheter att peka ut mindre än optimalt beteende."

GerryChain-verktyget, skapades först av ett team ledd av DeFord som en del av 2018 Voting Rights Data Institute, har redan laddats ner 20, 000 gånger. Den nya tidningen, författad av Deford tillsammans med Moon Duchin från Tufts University och Justin Solomon från Massachusetts Institute of Technology, fokuserar på hur de matematiska och beräkningsmodeller som implementerats i GerryChain kan användas för att sätta föreslagna röstdistriktsplaner i sitt sammanhang genom att skapa stora urval av alternativa giltiga planer för jämförelse. Dessa alternativa planer används ofta när en röstningsplan ifrågasätts i domstol som orättvis samt för att analysera potentiella effekter av omfördelningsreformen.

Till exempel, den antagna 2010 House of Delegates-planen i Virginia hade 12 röstningsdistrikt med en svart röstningsålder på eller över 55 %. Genom att jämföra den planen med en ensemble av alternativa planer som alla uppfyller de juridiska kriterierna, förespråkare visade att kartan var en extrem utstickare av vad som var möjligt. Med andra ord, det drogs troligen avsiktligt till att "packa" vissa distrikt med en svart väljarbefolkning för att "knäcka" andra distrikt, bryta inflytandet från dessa väljare.

En av de största utmaningarna med att skapa röstningskartor är det stora antalet möjligheter, sa DeFord. Många stater som Virginia har hundratusentals folkräkningsblock. De har också många regler och mål för att strukturera röstningsdistrikt:som att hålla dem geografiskt sammanhängande och kompakta med enheter som län och städer intakta. Många stater vill också skydda "intressegemenskaper", en ofta odefinierad term, men den federala rösträttslagen syftar uttryckligen till att skydda minoritetsväljare, sedan historiskt, gerrymanders har försökt att försvaga effekten av sin röst. Dessutom, flera stater kräver att röstkartor ritas med ett försök till politisk neutralitet.

Även med alla dessa regler, röstkartor kan fortfarande ritas på en myriad av olika sätt.

"Det finns fler genomförbara planer i många stater än det finns molekyler i universum, " sa Deford. "Det är därför du vill ha den här typen av matematiska verktyg."

Sedan datorernas tillkomst, modeller har gett möjligheten att göra en rad kartor. Innan den nuvarande versionen av Gerrychain, många modeller använde en datametod som kallas "Flip walk" för att skapa alternativ, som innebär att bara ändra en uppgift åt gången, såsom ett område eller folkräkningsblock. Varje förändring har en ringeffekt på andra distrikt, vilket resulterar i en annan karta.

Verktyget som utvecklats av DeFord och hans kollegor använder en metod som kallas spännträdsrekombination eller förkortat "ReCom". För att skapa en alternativ röstkarta, metoden innebär att man tar två distrikt, slå ihop dem innan de delas isär igen på ett annat sätt. Detta skapar en större förändring med flera röstblock som ändras åt gången.

Beräkningsverktyget kan skapa många alternativa röstningsplaner inom några timmar eller dagar, och det är fritt tillgängligt för användning av röstreformgrupper eller någon som har kunskap om Python, dataprogramvaran bakom.

Författarna betonar, dock, att datorer ensamma inte borde skapa den röstningsplan som i slutändan antas för användning. Snarare ger ensemblemetoden ett verktyg för att analysera baslinjer och utvärdera potentiella alternativ.

"Det här är inte någon sorts magisk svart låda där du trycker på knappen, och du får en samling perfekta planer, ", sade Deford. "Det kräver verkligen seriöst engagemang med samhällsvetare och juridiska forskare. Eftersom reglerna är skrivna och implementerade av människor, detta är en fundamentalt mänsklig process."