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长江学者汪小帆:网络科学思维六种脑洞大开的方式|研习社8月29日演讲实录

2015-08-31 混沌研习社

8月29日,颠覆式创新研习社的《烧脑课:互联网趋势、量子物理与网络科学下的群体智慧涌现》在上海举办,上海交通大学教授汪小帆主讲《互联、共享、协同——从复杂网络到智慧社会》。

小编估计脑子也烧坏了,昨天把汪老师的名字打错了,怒删后今天重新发布。对内容的精准度和逻辑推理要求非常高的同学,建议还是到现场听课。演讲实录能整成这样,文科小编真的已经拼了。

想要听课,请点击文末阅读原文。关注平台并回复“智慧社会”,获取汪小帆演讲PPT。


演讲人/汪小帆

(教育部长江学者特聘教授、上海交通大学教授,复杂网络研究权威学者)


谷歌是第一个真正把万维网看作网络的搜索引擎公司。在谷歌诞生之前,就已经有很多的搜索引擎,他们都是把万维网看作一个个孤立的页面,按照页面上关键词出现的次数的多少来展示的。


谷歌的两位创始人第一次想到:一个页面的重要性,就等于指向我这个页面的连接数,看有多少个其他的页面指向我。


他们把刚才这个想法变成一个数学公式:第二个页面的重要性,等于指向它的那些页面的重要性的一个加权组合。


再接下来就是通过算法把这个数学公式计算出来。这个算法的思想就是先有一个产品的原形,然后一步一步去更新它。谷歌凭着这种算法在98年拿到了第一笔融资。


所以说,网络思维可以带来革命。在敌人没有把一件东西,一个事物看作网络的时候,你第一次把它看作网络,是有可能带来革命性的变化的。


网络是理解复杂世界的思维方式


互联网已经变成了一种关系的网络,这是时代深刻的变化,对政府来说,也是机遇和挑战。


上海想加强群租房的整治,这个怎么查呢?有人提出跟电信合作,如果一个两室一厅的住房,每天晚上十个人上网,这不就是群租房吗?


这个想法非常好。但电信部门原来没有这个数据,需要改系统。同时,大家想想看,一家三口人,七八台设备上网是很正常的事情。有些群租房里面可能同时上网的就是一两个,大家不是同时回嘛,所以数据存在很多不确定性。


要把想法真的变成一个可控的决策依据,需要非常的小心。



在现代网络时代,它对科学带来的更大的挑战就是,每一个网络都不是孤立的存在,电力网络要靠通信网络控制,通信网络发生故障,又会影响到更多的电力网络。


网络之间是相互耦合的,所以现在没有一个专家,没有一个公司,没有一个政府能搞的清楚,这些耦合之间的关系,到底如何影响电力和通讯。


金融网络也是同样的,为什么有的时候有些公司倒闭了没有影响,有的时候会导致大面积的金融风暴呢?近些年有很多诺贝尔经济学得主都在研究,金融网络的稳定性,到底哪些是关键的节点。


接下来是交通网络。大都市到目前为止没有解决交通拥堵有效的办法。新建了一条马路,未必能够缓解拥堵,有的时候反而带来更多的拥堵,这就是交通网络的悖论。


现在出租车可以拼车了,我想类似的改革,一定会推到公交上面去。如果我们在出租车的改革不能推到公交上面去,出租车的改革也不会成功。


我讲了这么半天,其实在这儿有一句话,就是网络是我们理解复杂现象的一种基本的思维方式。

网络科学思维的六种方式


我们到底能够在网络做什么呢?它会对社会产生什么样的影响?网络科学用一句话来定义,它研究的就是各种各样不同的复杂网络所具有的共性特征。


接下来跟大家分享,具有代表性的网络科学的思维方式。希望能够对大家有帮助。


网络科学思维之一:六度分离的小世界


尽管网络很大,但很多大的网络中,两个节点之间的平均距离都很小,小到大概六度左右。


以智慧城市为例。《智慧社会》里提出来一种三度分离的智慧城市模板。说一个城市的智慧,核心是体现在这个城市里面的人,要涌现出群体智慧。理想的状况,有很多小的类似于卫星城一样的城镇,每个城镇里面的人口,人与人之间都是三度分离。


所以如果你去计算下去,假设一个人有一百个好友,大体上一个城的规模就是十万人左右。这个城市有一个中心的内核,商务区、文化等等,这是集中的区域。


然后这个城市有非常便捷的交通,在15分钟左右的时间里面,就使所有社区的人都很容易到达这个内核,并且很方便的沟通,这就是一个很理想的架构。


如果具有这种理想架构,每一个社区里面的人文互动性非常强。大家通过便捷的交通,又能够在这种内核里,进行很高的探索,很高的参与度,使得这个城市充满活力,同时也减少城市带来的犯罪率高的一些社会性的问题。


网络科学思维之二:无标度与幂律—— 抛弃平均值


少量的节点拥有很多的链接,而大部分的节点拥有较少的链接,也就是节点链接数的平均值,已经不能反映这个网络的典型的特征了。这样的网络我们称为无标度。其中节点的链接数的分布就是幂律的分布。平均数已经不再具有典型意义。


无标度、幂律产生有两个重要机理:一个是我们这个网络总是不断的增长的。第二个是很多个网络会遵循一种所谓的叫富者更富的原则。也就是说,如果你现在已经拥有很多的用户了,新的用户也更加愿意与你发生链接。


按照这个模型,你如果要成为大的节点,你必须是一开始就出现的节点才有可能。但我们都知道,微信不是第一个聊天软件,Facebook也不是第一个社交网络,


因此,后来人们对这个模型做了改进,使得后来者也有机会居上。这就是所谓的适应度模型。这就解释了微信、Facebook为什么能够后来居上,即适者更富。

假设这里面有一个节点,它的适应度非常大,就会出现赢者通吃。


希望大家记住,第一,幂律确实是广泛存在的,第二,存在的未必都是合理的。


Airbnb的理念就是belong Anywhere,家在四方,上面也有幂律行为。在网站上面出租房子的房东,绝大部分都是自己家里的房子。但是有少量的强势房东,都拥有50套以上的房子,最大的房东拥有272套,大家想这一定是机构,也有可能是这种个人做的。


平台认为,这个与家在四方不相符合。因为有可能少量的强势房东,把那些普通的房东压掉。


因此,到目前为止,至少平台还是对这些强势房东,采取了删除的这样一个态度,当然少量的还是保留下来了,它删除这些强势房东是不希望少量的强势房东主导这个平台。


网络科学思维之三:重要的未必是连接的数量


有的时候重要的未必是链接的数量,隐藏在中间的节点,链接数可能并不多,但起着一个纽带桥梁的作用。


以网络科学的指标来计算,根据碰到的不同的问题,我们用不同的指标,可能认为这个网络中不同的节点是最重要的。


网络科学思维之四:同质性原理、弱关系的强度、社团结构


在社会网络往往都有这样一种倾向,一起的朋友之间大家变的更加相似,这是强关系,大家具有相同的思想,难以创新,这个时候弱关系的影响力就爆发出来了,弱关系往往具有你不知道的信息,带来新的思维。


网络科学思维之五:局部性质与整体性质的差异


微博上任意一个人都可以关注你,但你不见得关注他。对我们每一个人来说,你的关注和粉丝都是不相同的。但是整个新浪微博上,所有的关注数之和等于所有的粉丝数之和。


对每一个局部,对每一个节点,可能都不成立的性质,但是在整个网络的沉淀上,居然一定成立。


然而,我有些粉丝,我进去点他的时候,告诉我说这个粉丝已经不存在了,但他还显示在我的粉丝数里面。也就是说,粉丝数之和要大于关注度之和。


网络科学思维之六:大胆建模、小心预测


去年年初,普林斯顿的两个研究人员预测到2017年的时候,Facebook上面80%的用户会流失掉。


他们把传染病的模型用到了这里。加入每个社交网络,就相当于你害了某种传染病。你要离开的一个非常重要的因素是,如果你周围的朋友,越是倾向不会用,你也倾向不会用。


他们就分别用这个传染病模型,跟他们自己建立的模型,基于Facebook前面的数据来演化,演化以后得到的结果。


然后Facebook有一个非常强的数据科学团队,他们就说我们用同样的方法可以研究表明,普林斯顿基本上就要关门了。Facebook说,但是我们并不认为普林斯顿真的要关门了。


你的模型建立的不好的话,你是很可能得到一系列很荒谬的结论的。今后不管你是在什么样的企业,当你把模型打算去用做预测的时候,真的是千万千万要小心。


共享之问vs协同之难


第二部分我想跟大家分享,从网络科学看管理的几个方面。



共享之问


我们能不能为共享经济启动一种共享的科学?


如果优步能够做一个科学分析告诉市政府,我们能给上海带来多少具体的好处,也许就更加有说服力了。

1

第一,绝大部分的打车都是可以拼车的。

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第二,如果用这种方法,整个出租车的行驶里程可以下降40%,行驶时间下降30%。总的尾气排放减少多少,司机收入也多了,乘客减少了很多时间。


但是,真的有这么大的好处吗?这个研究是有前提的。它的前提是假设出租车数量和打车的次数是固定。


但问题就在于,如果我们每个人的打车费用也少了,等候时间也少了,那不就是有更多的人都会去打车了吗?出租车司机发现这个职业赚钱,不就有更多的人去开出租车吗?说不定还增加了拥堵,增加了尾气排放了。


这就是我为什么强调,我们一定要通过对出租车行业的改革,倒逼我们的公交行业的改革。我们的创业,会在这种公交里面仍然是有很大的机遇。


协同之难


wework是共享的一个很好的案例,大家可以共享办公空间,但是只要共享就会涉及到协同,因为共享就意味着有冲突。


假设这个社会网络是无标度的,告诉大家全体的信息,反而使协同更难了,容易导致混乱。所以信息分享也是有技巧的。并不一定是信息越多,就效率越高。


就以婚姻为例,什么叫稳定匹配?最好如果每一个匹配当中,各自都是对方最喜欢的,但在现实当中是没法做到的。我们在科学研究当中有一个合理的匹配的定义,如果有一方想换,另一方没人愿意。


假设许仙最喜欢白娘子,第二喜欢小青,白娘子是第一喜欢许仙,第二喜欢法海,小青也是第一喜欢许仙,第二喜欢法海。稳定匹配就是什么呢,许仙跟白娘子,法海跟小青。


为什么我们不能有另外一种配对方案,我们为什么不能把许仙和小青配在一起呢?许仙找白娘子说,我喜欢你,你嫁给我,白娘子也说我也喜欢你,我嫁给你,就会出现不稳定配对。


它的启示是在涉及到分配匹配的时候:

1

第一,主动的一方是稳定的一方。

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第二,在涉及到分配的时候,并不是每个人都能真正跟你的当初的最爱匹配在一起的,但是你可以选择到在稳定的前提下面你所能够追求到的最爱。

3

第三,有的时候提高自身实力,让更多的人把你放在优先的位置,你才能立于不败之地。



苹果后面有一个神秘的工业设计团队,他们是苹果很多革命性专利的设计者。我们就可以以专利作为纽带作为链接,来看苹果的这些员工之间到底是怎么样创新的。


乔布斯确实是在苹果整个的创新活动当中,起到了灵活的作用。2007年到2008年的时候,这两年整个苹果有489个员工发明了409个专利。这个图中画的是一个最大的连通片,乔布斯是处在一个核心的纽带地位的。


2009到2010年,专利数很多了,而且参与专利的人数也增长的非常快,但是它的连通片变的更大了,有62%的人联结在一起,而乔布斯仍然处于一个连接的位置。不管怎么样,由于乔布斯在,你看看这么多人仍然能够互相连接在一起,


到了2011年到2012年,尽管乔布斯是10月份走的,但是他仍然在其中居于核心的位置,你看62%的人,一千多人之间都是可以专利互相链接起来的,而且他们贡献了70%几的专利数。


把这三个合在一起你就可以看出来了,虽然专利数越来越多,但是它并没有散架,它的连通性反而保持的越来越好。


如果我们进一步挖掘它的工业设计团队的话,它的工业设计团队总共有98个人,占了他总的发明专利人数的近六分之一,所以这个团队的设计能力确实是很强。所以我们确实这里面能够看出来,它是有一个工业设计团队的内核。


我们有意识的把乔布斯画在了这个地方,是体现出来他跟其他小团队的连接的作用。一下就看出来确实有这样一个内核的存在。


你可以看出来,乔布斯在其中,仍然起着一个连接纽带的作用,而且具体到这些人的话,如果在网上搜的话,连接数最多的,也就是发明专利数最多的,可能是我们以前从来不知道的人,叫Bart Andre。


我们往往很多企业里面都有这种老黄牛的人,他在非常勤奋的进行工作。但他可能本人并不善于做管理者。专利数最多的就是刚刚任新的工业设计团队的领导,Richard Howarth。


通过网络我们确实能够看出来,乔布斯走了之后,这是2013年的时候,明显的看出硬件和软件之间节有了分界线,这就是乔布斯的灵魂作用。做网络的人挖掘出来,一个人对整个团队带来的影响力。


通过这些网络分析,能够给我们展示出来整个企业的创新,是怎么样在演化的。它的每一个不同的团队之间,到底是怎么样的合作,这些团队之间的联系是怎么样的,内部又是怎么样演化的,有些团队是怎么样自发的涌现出来的?


每一个个体在这个创新过程当中起了多么大的作用等等。它可以给我们挖掘出来一系列有价值的东西,这就是网络的力量。


社群内部参与互动,社群外部探索


如果把这个《智慧社会》归集为有所启示的话,我想就是这么三句话:


第一句,想法流动产生群体智慧。


那些充满活力和创意的组织,都有一个共性的特征,就是这些组织里面有丰富而多样的想法流。每一个团队之间,每一个社群之间,大家都具有非常好的参与。


而社群外部具有非常好的探索,这就是一个良性的想法流动。社群内部的参与互动,社群外部的探索。


Facebook下一个十年的愿景,要真的把人带到一起,现在我们的连接只是第一步。而随着虚拟现实技术不断发展的话,我们真的有可能做到,尽管远在天涯,但是我们真的有近在眼前的一种体验。这就是真的把人带到一起。


比如说银行的呼叫中心,他只是按部就班的工作,你每天就是客户提什么问题你就回答什么问题。他们之间需要什么互动呢?


我们发现通过调整他们的休息时间,让同一组的成员有共同的休息时间,发现只要交流基数多了,他们的效率也就提高了。


这是一个看上去根本不需要互动的例子,但是互动同样带来高效率。


要想团队具有很高的效率,这个团队里面有一些魅力型的连接者非常的重要,要能引导这个团队朝着正确的方向。从创新的角度来说,有一个核心的要素就是探索。


大家知道席明纳这个词吗?这个中文翻译是很传神的,它体现出来了大家之间的互动、交流、探索的很好的意识。席,大家围坐在一起交流问题,明,讲明白,听明白,弄明白,纳,从讨论中有所收获。


第二句,网络激励优于个体激励。


如果你节约用电了,大家节约用电的积极性一下子就调动起来了。赢得好友的尊重,比我自己省钱要开心的多。创新也是来自对人性的探索,真的了解人性可以做很多的这样的事情。


第三句,数据新政保证智慧社会。


大家有没有想过为什么在微信和微博里面,为什么朋友发的消息你只能点赞?因为研究结果表明,人们看到积极正面的消息,自己也会变的更加积极正面。


你即使在微信当中只点赞,从来不发消息,我只凭你点赞的次数,我就能够预测你的性格,而且你点赞的次数足够多,我预测你性格的准确度比你的爱人还要准。


FACEBOOK在2012年的时候,研究人员在70万用户做了实验,


  • 一组是正常的用户


  • 一组用户有意识的把他好友发的一些好消息给屏蔽掉,使他看到好友尽量多的负面消息。


  • 第三组有意识的把一些沮丧的消息屏蔽掉,使得这组用户尽量看到的都是正面的消息。


结果研究结果表面,确实人们看到积极的正面的向上的消息,自己也会变的更加积极,正面,向上。看到负面沮丧消息的用户,总体上而言,自己也会变的更加负面,沮丧。


所以Facebook说,这就是为我们只给大家设置点赞按纽,我们希望这个世界变的更加积极向上。


这就是为什么我们一定要规范政府应该怎么做,企业应该怎么做,个人应该怎么做。所以你看,有了这个,进入这个数据时代,我们真的可以做很多很多的事情。


以前PC互联网时代,有一句经典的谚语,没有人知道你是一条狗。现在这个时代,每个人都知道你是一条狗。你的所有的行踪,都会留下印记的。


重要的可能真的在互联网+时代,信誉会变成最重要的资产。从互动到合作到信任,你有了互动就会有合作,就会有信任。


*本文根据汪小帆在颠覆式创新研习社的演讲整理而成,未经本人审阅,转载请联系微信warmly11。


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