計算社會科學(xué)美等美國科學(xué)中文

1、譯文第 7 卷 第 6 期 2011 年 6 月科學(xué)*計算作者等譯者：孟雷 秦 兵：計算科學(xué)我們生活在網(wǎng)絡(luò)之中。我們定期查收電子郵不可重復(fù)的自述性數(shù)據(jù)。新的科學(xué)技術(shù)，比如surveillance）1、電子郵件和“智能”件，在各處撥打移動，刷卡乘坐公交車，并且使（用像機(jī)購物。我們在公眾場所的活動可能被攝名徽（“smart” name badges），可以提供一段時長中的每時每刻的交互圖景，這幅圖景提供了人們，醫(yī)療信息可能會成電子文件。我們可以發(fā)布博客任人瀏覽，還可以通過社交網(wǎng)絡(luò)來維持友誼。上述種種活動都留下了數(shù)字蹤跡。通過這些數(shù)字蹤跡可以描繪出個人和群體行為的綜合圖景，這關(guān)系間的結(jié)構(gòu)等信息。比如

2、，通過電子郵件的數(shù)據(jù)來研究群體交互，這樣可以解決如下人類通 信的時空動態(tài)特性問題：這些工作組是達(dá)到了一個 幾乎沒有改變的平衡狀態(tài)，還是在隨著時間大幅度變化2？什么樣的交互模式代表著具有高成效的群有可能會改變我們對于生活、組織、的理解。收集和處理海量數(shù)據(jù)的能力已改變了諸如生物 學(xué)和物理學(xué)這樣的領(lǐng)域。但是數(shù)據(jù)驅(qū)動的“計算科學(xué)”（Computational Social Science）的出現(xiàn)卻太過組和個人？從我們收到消息的多樣性是否能預(yù)示我們的能力和表現(xiàn)3？面對面的群組互動可以緩慢了。在乎沒有這一領(lǐng)域的會學(xué)和政治學(xué)的頂級上幾通過“計量器”（sociometers）來進(jìn)行評估。這。但是計算科學(xué)正在樣

3、的電子設(shè)備可以佩戴在身上，用來捕獲物理上的接近、位置、移動和其他方面的行為和群體互顯露端倪它出現(xiàn)在谷歌和雅虎這樣的互聯(lián)網(wǎng)公司中，也出現(xiàn)在美國安全局這種機(jī)構(gòu)中。計算機(jī)構(gòu)的專屬領(lǐng)動。這些設(shè)備回的數(shù)據(jù)可能會一些有趣的科學(xué)可能會變成私人公司和問題，比如，一個組織內(nèi)（成員間）互相接近的模式和通信模式，以及與具有高效表現(xiàn)的個人和群體域?；蛟S會有另外一種情況，出現(xiàn)占有私有數(shù)據(jù)的特模式4。權(quán)學(xué)術(shù)研究群體，他們使用私有數(shù)據(jù)的是無相的法被批駁和復(fù)現(xiàn)的。上述兩種情形對于積累、驗證和我們也能了解到一個社區(qū)的“宏觀”網(wǎng)絡(luò)看起來是什么樣的5，并且是如何隨著時間演化知識這些長遠(yuǎn)的公眾利益有任何益處?；谝粋€開放的學(xué)術(shù)環(huán)境，

4、計算科學(xué)通過的。公司擁有用戶多年的通話模式，像谷加強(qiáng)對和群體的認(rèn)知會給帶來哪些益處？歌和雅虎這樣的電子商務(wù)門戶收集全球的即時是什么阻礙了計算科學(xué)的出現(xiàn)？通訊數(shù)據(jù)。這些信息是否可以描繪出一幅級通信模式的綜合圖景？這些交互通過怎樣的迄今為止，對人類相互影響的研究主要靠那些*2009年2月，以哈佛大學(xué)為首的15位美國知名大學(xué)教授聯(lián)名在美國科學(xué)（Science）雜志上了題為“計算科學(xué)”的具有里程碑意義的，宣告：隨著人們能夠收集和分析大規(guī)模的人類行為數(shù)據(jù)并從中發(fā)現(xiàn)個人和群體行為的模式，一個新的研究領(lǐng)域“計算志2009年2月第6期文章Computational social science?？茖W(xué)”誕生了。

5、本文譯自美國科學(xué)雜70第 7 卷 第 6 期 2011 年 6 月響著生產(chǎn)力和公眾健康？跟蹤人們的行動也變得越來越簡單6。移動使我們有可能在大范圍內(nèi)跟蹤人在一段時間內(nèi)的移動和物理鄰近7。這樣的數(shù)據(jù)可以揭示流行病的內(nèi)在機(jī)理：一些病原體，比如流感，是如何由物理接近推動而在人群中的？互聯(lián)網(wǎng)提供了一個完全不同的來了解人們在說什么和如何進(jìn)行8。比如，在剛剛過去的政治大選，跟蹤政治辯論、政治立場和其他9，以及話題在博客中的在互聯(lián)網(wǎng)上“沖浪”的行為10，從而可以從他們所進(jìn)行的搜索中了解選民的關(guān)切。虛擬世界在本質(zhì)上使我們可以捕獲圖1 來自博客（blogosphere）空間的數(shù)據(jù)：上圖是一結(jié)構(gòu)（從2004年開始

6、），紅色節(jié)個政治博客群的點代表保守派，節(jié)點代表自由派。橙色從自行為完整，可以為研究提供豐富的機(jī)會，由派博客指向保守派，紫色反之。每個博客節(jié)點實現(xiàn)以其他方法無法實現(xiàn)或不被人們接受的實驗11。相似地，社交網(wǎng)絡(luò)提供了獨一無二的機(jī)會去了解一 個人在網(wǎng)絡(luò)中的地位對其方方面面的影響，從他們 的品味到他們的情緒再到他們的健康12，在此自然 語言處理則提供了更強(qiáng)的能力來組織和分析來自互聯(lián)網(wǎng)和其他 的海量文本13。的大小反映了指向該博客的其他博客的數(shù)量。文獻(xiàn)8。自發(fā)出。在基礎(chǔ)設(shè)施上，從學(xué)到計算科學(xué)的變化幅度要超過從生物學(xué)到計算生物學(xué)，這在很大程度上是由于需要解決分布式、權(quán)獲簡而言之，一個計算科學(xué)正在出現(xiàn)，它取和

7、加密等問題。在科學(xué)領(lǐng)域里可用的還充分發(fā)揮了（互聯(lián)網(wǎng)）在前所未有的廣度、深度和 范圍上收集和分析數(shù)據(jù)的能力。但是，固有的會限制該學(xué)科的發(fā)展。目前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以提供萬億字節(jié)級別的，能描述每一分鐘的交互情況和整個人比較少，即使科學(xué)部門到計算機(jī)科學(xué)或工程部門之間物理上的（還有就是行政上的）距離也比其他科學(xué)要大。或許最棘手的些科學(xué)所感在于數(shù)據(jù)的和隱私。這群的位置的數(shù)據(jù)，但現(xiàn)有的描述人類行為的方的大部分?jǐn)?shù)據(jù)是私有的（比如信息）。在美國（AOL）公法并非在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)理移動和金融論，大部分都是基于的“快照式”的數(shù)據(jù)，司泄露其許多用戶“”搜索之后，隨之而一般都只包含幾十個人，這樣的理論對于包含

8、了地來的凸顯了在通過私有公司共享個人數(shù)據(jù)過程中對個人和公司可能帶來的潛在風(fēng)險14。為了推動點、財務(wù)和通信信息的百萬規(guī)模縱向數(shù)據(jù)集又能夠告訴我們什么呢？這些海量的，正在出現(xiàn) 的關(guān)于人們?nèi)绾芜M(jìn)行交互的數(shù)據(jù)集當(dāng)然為群體人類 行為的研究提供了有價值的新視角，但是我們現(xiàn)有的研究方法可能不適用。研究同時又保護(hù)消費者的隱私，為公司提供賴性的保障，需要建立工業(yè)界與學(xué)術(shù)界合作和數(shù)據(jù)共享的經(jīng)得起考驗的模式。更一般地講，妥善地處理。最近美國研究理事會（U.S.隱私問題National Research Council）關(guān)于地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)在計算科學(xué)的發(fā)展中還有很大的體制性障礙。從研究方法層面分析，在物理學(xué)和生物學(xué)里

9、的的報告強(qiáng)調(diào)指出，即使對于采取謹(jǐn)慎處理后的數(shù)據(jù)依然可以從中抽取出個人資料15。去年，美國目標(biāo)在觀察和干預(yù)過程中帶來的不同于社（U.S. National Institutes of Health）（Wellcome Trust）突然將一部分會科學(xué)?？淇撕图?xì)胞既介意我們發(fā)現(xiàn)它們的秘衛(wèi)生和英國惠康密，也對于我們在研究過程中改變它們的環(huán)境71譯文第 7 卷 第 6 期 2011 年 6 月列表中刪除16。這些數(shù)據(jù)看數(shù)據(jù)庫從委員看來有必要對創(chuàng)建一個安全的、集中式的 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)管。目前，已有的數(shù)據(jù)集分散 于許多群體，這些群體對于數(shù)據(jù)安全和各種不同的 協(xié)議的處理能力和理解力參差不齊。研究者本身必

10、須開發(fā)出能夠保護(hù)隱私同時又能保留對研究來說不 可或缺的數(shù)據(jù)的技術(shù)。這樣的系統(tǒng)，反過來，可能會對管理用戶隱私和數(shù)據(jù)安全的產(chǎn)業(yè)有用18。起來是的，只是簡單地報告了特定遺傳標(biāo)記的總出現(xiàn)率。但是，研究發(fā)現(xiàn)基于從數(shù)據(jù)庫中收集的每個得到的完整數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，仍有潛在的可能性進(jìn)行去化（deanonymization）17。一個小小的戲劇性的破壞隱私就可能會產(chǎn)生能夠?qū)⒂嬎憧茖W(xué)這一新興研究領(lǐng)域扼殺的規(guī)則和，因此需要程序、技術(shù)和規(guī)則組成的一最后，計算科學(xué)的出現(xiàn)與其他剛剛出現(xiàn)的種自律機(jī)制來實現(xiàn)既降低風(fēng)險又保留進(jìn)行研究的可交叉學(xué)科（比如可持續(xù)性科學(xué)）都需要發(fā)展一套培養(yǎng)新學(xué)者的機(jī)制。終身教職委員會和編輯委員會需能性。作為這

11、種自律機(jī)制的基石，美國委員會委員（U.S. Institutional Review Boards）必須增要了解和為開端，計算那些跨學(xué)科文章所做的努力。作強(qiáng)他們的技術(shù)知識來了解產(chǎn)生和個人的可科學(xué)需要的是和計算機(jī)科學(xué)能性，因為新的危害的產(chǎn)生條件會不同于現(xiàn)存的模家團(tuán)隊的工作。長遠(yuǎn)地看，需要考慮學(xué)術(shù)界是要培式。許多委員會成員可能沒有能力去評估養(yǎng)計算科學(xué)家，還是要培養(yǎng)懂計算機(jī)的科復(fù)雜數(shù)據(jù)有可能被去化的可能性。再者，學(xué)家和懂學(xué)的計算機(jī)科學(xué)家組成的團(tuán)隊。認(rèn)知科72CCFU-52：陜西師范大學(xué)2011年5月13日，“CCF走進(jìn)高?！?活動在陜西師范大學(xué)舉行?！啊?、“教育部 感知與智能重點實驗室”、信息科學(xué)技

12、術(shù)學(xué)院博士生導(dǎo)師研究員作了“談可視化與可視分析研究進(jìn)展 ”的 報告。報告會由計算機(jī)科學(xué)學(xué)院副院長副教授主持，院長教授出席報告會，學(xué)院相關(guān)教師及聆聽了本次報告會。研究員在報告中介紹可視化的由來及主要應(yīng)用領(lǐng)域， 從如何通過引入信息可視化和人機(jī)交互的新 分析處理復(fù)雜科學(xué)數(shù)據(jù)，構(gòu)建人與數(shù)據(jù) 的橋梁；介紹了復(fù)雜高維時空數(shù)據(jù)可視分析技術(shù)，介紹了可視化分析在大氣模擬數(shù)據(jù)、 目錄數(shù)據(jù)、交通軌跡數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。還介紹了在可視化方面的研究成果及國際研究進(jìn)展情況，可 視化領(lǐng)域的主要研究方向，指出了可視化領(lǐng)域的一些科學(xué)問題。 研究員與計算機(jī)科學(xué)學(xué)院師生進(jìn)行了親切的和交流，生動、細(xì)致地解答了同學(xué)們的提問。報告會上，師

13、生提問踴躍， 氣氛熱烈，研究員的 回答博得了全場的陣陣掌聲。本次“CCF走進(jìn)高?！被顒犹岣吡藢梢暬芯款I(lǐng)域的認(rèn)識，對同學(xué)們的職業(yè) 發(fā)展有很大的啟發(fā)，為學(xué)習(xí)與就業(yè)起到了幫助作用。（余）第 7 卷 第 6 期 2011 年 6 月學(xué)的出現(xiàn)為計算科學(xué)的發(fā)展提供了一個的模（Myron Gutmann）密歇根大學(xué)（University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA.）式。認(rèn)知科學(xué)所涉及的領(lǐng)域從神經(jīng)生物學(xué)到哲學(xué)再到計算機(jī)科學(xué)，已經(jīng)吸引了數(shù)目可觀的來投資創(chuàng)（Tony Jebara）哥倫比亞大學(xué)（Columbia University, New York, NY, USA）

14、立一個共同的領(lǐng)域，并且為過去一代公共物品（publicgood）1做出了很大的貢獻(xiàn)。我們認(rèn)為計算科學(xué)也具備同樣的潛力，并且值得獲得類似的投資。（Gary King哈佛大學(xué)（Harvard University, Cambridge, MA, USA.）作者：（Michael Macy）康奈爾大學(xué)（Cornell University, Ithaca, NY, USA.）（David Lazer）哈佛大學(xué)（Harvard University, Cambridge, MA, USA.）（Alex Pentland）麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technol

15、ogy, Cambridge, MA, USA.）戴博·（Deb Roy）麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA.）（Lada Adamic）密歇根大學(xué)（University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA.）馮·（Marshall Van Alstyne）麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA.），波士頓大學(xué)（Boston Univer- sity, Boston

16、, MA, USA.）思南·（Sinan Aral）麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA.），紐約州立大學(xué)（New York University, New York, NY, USA.）譯者 孟 雷哈爾濱工業(yè)大學(xué)計算與信息檢索研究中心博士生。lmeng計算拉巴斯（Albert-László Barabási）跨學(xué)科科學(xué)研究中心（Interdisciplinary Scientific Research, Seattle, WA,USA.）譯者 秦 兵CCF高級會

17、員。哈爾濱工業(yè)大學(xué)計算計算與信息檢索研究中心教授。主要研究方向為 計算、文本挖掘。 qinb（Devon Brewer）跨學(xué)科科學(xué)研究中心（Interdisciplinary Scientific Research, Seattle, WA,USA.）（Nicholas Charistakis）哈佛大學(xué)（Harvard University, Cambridge, MA, USA.）參考文獻(xiàn)·（Noshir Contractor）1D. Roy., “The Human Speech Project,” Proceedings美國西北大學(xué)（Northwestern Universit

18、y, Evanston, IL, USA.）of the 28th Annual Conference of Cognitive Science Society, Vancouver, BC, Canada, 26 to 29 July 2009福勒（James Fowler）亞哥分校（University of California¨CSan2J. P. Eckmann 14333 (2004)參考文獻(xiàn)：. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101,加州大學(xué)Diego, La Jolla, CA, USA）1公共他性。的一個術(shù)語，亦可譯成“公共品”。指公共

19、使用或消費的物品和服務(wù)，其特征是非競爭性和非排73譯文第 7 卷 第 6 期 2011 年 6 月743 S. Aral, M. Van Alstyne, “Network Structure & Information Advantage,” Proceedings of the Academy of Management Conference, Philadelphia, PA, 3 to 8 August 20074 A. Pentland, Honest Signals: How They Shape Our World (MIT Press, Cambridge, MA, 2

20、008)5 J.-P. Onnela ., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104,7332 (2007)6 T. Jebara, Y. Song, K. Thadani, “Spectral Clusteringand Embedding with Hidden Markov M s,” Proceedings of the European Conference on Machine Learning, Philadelphia, PA, 3 to 6 December 20077 M. C. González ., Nature 453, 779 (

21、2008) 8 D. Watts, Nature 445, 489 (2007)9 L. Adamic, N. Glance, in Proceedings of the 3rd Inter- national Workshop on Link Discovery ( L I N K D D 2005 ) , p p. 36 43 ; h t t p:/ d o i . a c m. org/10.1145/1134271.113427710 J. Teevan, ACM Trans. Inform. Syst. 26, 1 (2008)11 W. S. Bainbridge, Science 317, 472 (2007)12 K. Lewis., Social Networks 30, 330 (2008)13 C. Cardie, J. Wilkerson,J. Inf. Technol. Polit. 5, 1 (