Dane z telefonu komórkowego mogą ujawnić leżący u podstaw matematyczny związek między tym, jak się poruszamy i jak się komunikujemy. Może to ułatwić przewidywanie, w jaki sposób choroby – a nawet pomysły – rozprzestrzeniają się w populacji.

„To badanie naprawdę pogłębia nasze ilościowe zrozumienie ludzkiego zachowania” – mówi Dashun Wang, adiunkt nauk informatycznych i technologii w Penn State. „Chcielibyśmy myśleć, że kontrolujemy własne zachowanie i możemy robić to, co chcemy. Jednak w przypadku dużych zbiorów danych zaczynamy dostrzegać, że istnieje bardzo głęboka prawidłowość leżąca u podstaw większości tego, co robimy”.

W badaniu dane o lokalizacji i komunikacji zebrane od trzech międzynarodowych operatorów telefonii komórkowej wykazały, że ludzie poruszają się i komunikują według przewidywalnych wzorców, mówi Wang.

Dodaje, że ponieważ ruch i komunikacja są ze sobą połączone, naukowcy mogą potrzebować tylko jednego rodzaju danych, aby przewidywać inne zjawisko. Na przykład dane komunikacyjne mogą ujawnić informacje o tym, jak ludzie się poruszają.

„W wielu przypadkach nie mamy informacji po obu stronach”, mówi Wang. „Możemy mieć tylko informacje o powiązaniach społecznych, a może mamy tylko informacje o mobilności. To, co pozwala nam to matematyczne równanie, to wyprowadzić jedno od drugiego”.

Równanie może lepiej prognozować, między innymi, jak wirus może się rozprzestrzeniać, według naukowców, którzy zgłaszają swoje odkrycia w Proceedings of the National Academy of Sciences. W badaniu przetestowali równanie na symulowanej epidemii i stwierdzili, że zestawy danych lokalizacyjnych lub komunikacyjnych można wykorzystać do wiarygodnego przewidywania przemieszczania się choroby.

„Jednym z zastosowań, które pokazaliśmy, jest to, że jeśli wiemy, kto komunikuje się z kim w danym kraju, będziemy w stanie oszacować, w jaki sposób wirus rozprzestrzeni się w tym kraju” – mówi Wang. „Abyśmy wiedzieli, jak rozprzestrzenia się wirus, tradycyjnie musielibyśmy wiedzieć, jak ludzie się poruszają, ale teraz nie musimy tego wiedzieć.

„Gdyby wirus, taki jak wirus Zika, dostał się do Dallas, powiedzmy, pokazujemy, że nie tylko wiedzielibyśmy, jak rozprzestrzeniłby się w Stanach Zjednoczonych, ale nasze szacunki byłyby znacznie dokładniejsze niż te uzyskane metodami, którymi dysponujemy. używając wcześniej.”

Dodaje, że naukowcy mogą również wykorzystać te dane do przewidywania, w jaki sposób idee i trendy przenikają przez kulturę.

Wang twierdzi, że zjawisko to opiera się na regułach matematycznych, często określanych jako rozkład mocy. To prawo opisuje regularność pewnych zachowań, ale uznaje, że zawsze istnieje niewielka szansa na sporadyczne duże aberracje.

„Na przykład przez większość czasu ludzie przemieszczają się tylko na bardzo, bardzo krótkie odległości, tylko do miejsc w mieście” — mówi Wang. „Ale od czasu do czasu będziesz skakał w dal. Wybierasz się na wycieczkę do Nowego Jorku, a potem, kiedy już tam będziesz, możesz zrobić jeszcze kilka krótkich skoków, zanim wrócisz do domu.

Naukowcy przeanalizowali dane z trzech różnych baz danych zawierające wiadomości od 1.3 miliona użytkowników w Portugalii i 6 milionów użytkowników z nienazwanego kraju europejskiego. Zebrali również dane z czterech lat od dużego operatora telefonii komórkowej w Rwandzie.

Według Wanga zbiory danych zawierały informacje o tym, kto dzwoni lub wysyła wiadomości tekstowe, z kim i gdzie.

Wang współpracował z naukowcami z Universite Catholique de Louvain, University of Miami i Northeastern University.

Laboratorium Badawcze Armii Stanów Zjednoczonych, Biuro Badań Marynarki Wojennej, Agencja Redukcji Zagrożeń Obronnych oraz Fundacja Jamesa S. McDonnella 21st Century Initiative in Studying Complex Systems wspierały tę pracę.

Źródło: Penn State

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon