Вычислительная социология — это раздел социологии , который использует вычислительно-интенсивные методы для анализа и моделирования социальных явлений. Используя компьютерное моделирование , искусственный интеллект , сложные статистические методы и аналитические подходы, такие как анализ социальных сетей , вычислительная социология разрабатывает и проверяет теории сложных социальных процессов посредством моделирования социальных взаимодействий снизу вверх. [1]
Она включает в себя понимание социальных агентов, взаимодействия между этими агентами и влияния этих взаимодействий на социальную совокупность. [2] Хотя предмет и методологии в социальных науках отличаются от предметов и методологий в естественных науках или компьютерных науках , некоторые из подходов, используемых в современном социальном моделировании, возникли из таких областей, как физика и искусственный интеллект . [3] [4] Некоторые из подходов, возникших в этой области, были импортированы в естественные науки, например, меры сетевой центральности из областей анализа социальных сетей и сетевой науки .
В соответствующей литературе вычислительная социология часто связывается с изучением социальной сложности . [5] Такие концепции социальной сложности, как сложные системы , нелинейная взаимосвязь между макро- и микропроцессами и возникновение , вошли в словарь вычислительной социологии. [6] Практическим и хорошо известным примером является построение вычислительной модели в форме « искусственного общества », с помощью которой исследователи могут анализировать структуру социальной системы . [2] [7]
За последние четыре десятилетия была введена и набирает популярность вычислительная социология [ по мнению кого? ] . Она использовалась в основном для моделирования или построения объяснений социальных процессов и зависит от возникновения сложного поведения из простых действий. [8] Идея возникновения заключается в том, что свойства любой более крупной системы не всегда должны быть свойствами компонентов, из которых состоит система. [9] Александер, Морган и Брод, классические эмерджентисты, ввели идею возникновения в начале 20-го века. Целью этого метода было найти достаточно хорошее соглашение между двумя различными и экстремальными онтологиями, которыми были редукционистский материализм и дуализм. [8]
Хотя эмерджентизм сыграл ценную и важную роль в основании вычислительной социологии, есть те, кто не обязательно согласен. Один из ведущих лидеров в этой области, Эпштейн, усомнился в его использовании, поскольку были аспекты, которые не поддаются объяснению. Эпштейн выдвинул обвинение против эмерджентизма, в котором он сказал, что «именно генеративная достаточность частей составляет объяснение целого». [8]
Агентные модели оказали историческое влияние на вычислительную социологию. Эти модели впервые появились в 1960-х годах и использовались для моделирования процессов управления и обратной связи в организациях, городах и т. д. В 1970-х годах приложение ввело использование отдельных лиц в качестве основных единиц для анализа и использовало стратегии «снизу вверх» для моделирования поведения. Последняя волна произошла в 1980-х годах. В то время модели все еще были «снизу вверх»; единственное отличие состояло в том, что агенты взаимодействовали взаимозависимо. [8]
В послевоенную эпоху дифференциальный анализатор Ванневара Буша , клеточные автоматы Джона фон Неймана , кибернетика Норберта Винера и теория информации Клода Шеннона стали влиятельными парадигмами для моделирования и понимания сложности технических систем. В ответ на это ученые в таких дисциплинах, как физика, биология, электроника и экономика, начали формулировать общую теорию систем, в которой все природные и физические явления являются проявлениями взаимосвязанных элементов в системе, которая имеет общие закономерности и свойства. Следуя призыву Эмиля Дюркгейма анализировать сложное современное общество sui generis , [10] послевоенные структурные функционалисты-социологи, такие как Талкотт Парсонс, ухватились за эти теории систематического и иерархического взаимодействия между составными компонентами, чтобы попытаться создать великие унифицированные социологические теории, такие как парадигма AGIL . [11] Такие социологи, как Джордж Хоманс, утверждали, что социологические теории должны быть формализованы в иерархические структуры предложений и точную терминологию, из которых можно было бы вывести другие предложения и гипотезы и применить их в эмпирических исследованиях. [12] Поскольку компьютерные алгоритмы и программы использовались еще в 1956 году для проверки и подтверждения математических теорем, таких как теорема о четырех красках , [13] некоторые ученые предполагали, что подобные вычислительные подходы могут «решить» и «доказать» аналогичным образом формализованные проблемы и теоремы социальных структур и динамики.
К концу 1960-х и началу 1970-х годов социологи использовали все более доступные вычислительные технологии для выполнения макросимуляций процессов управления и обратной связи в организациях, отраслях, городах и глобальных популяциях. Эти модели использовали дифференциальные уравнения для прогнозирования распределения населения как целостных функций других систематических факторов, таких как управление запасами, городской трафик, миграция и передача болезней. [14] [15] Хотя моделирование социальных систем привлекло значительное внимание в середине 1970-х годов после того, как Римский клуб опубликовал отчеты, предсказывающие, что политика, способствующая экспоненциальному экономическому росту, в конечном итоге приведет к глобальной экологической катастрофе, [16] неудобные выводы заставили многих авторов стремиться дискредитировать модели, пытаясь выставить самих исследователей ненаучными. [2] [17] Надеясь избежать той же участи, многие социологи обратили свое внимание на модели микросимуляции для составления прогнозов и изучения последствий политики путем моделирования совокупных изменений в состоянии субъектов на индивидуальном уровне, а не изменений в распределении на уровне популяции. [18] Однако эти микромодели не позволяли людям взаимодействовать или адаптироваться и не были предназначены для фундаментальных теоретических исследований. [1]
1970-е и 1980-е годы были также временем, когда физики и математики пытались моделировать и анализировать, как простые составляющие единицы, такие как атомы, порождают глобальные свойства, такие как сложные свойства материалов при низких температурах, в магнитных материалах и в турбулентных потоках. [19] Используя клеточные автоматы, ученые смогли определить системы, состоящие из сетки ячеек, в которой каждая ячейка занимала только некоторые конечные состояния, а изменения между состояниями регулировались исключительно состояниями непосредственных соседей. Наряду с достижениями в области искусственного интеллекта и мощности микрокомпьютеров , эти методы способствовали развитию « теории хаоса » и « теории сложности », которые, в свою очередь, возобновили интерес к пониманию сложных физических и социальных систем через дисциплинарные границы. [2] В эту эпоху также были основаны исследовательские организации, специально занимающиеся междисциплинарным изучением сложности: Институт Санта-Фе был основан в 1984 году учеными из Лос-Аламосской национальной лаборатории , а группа BACH в Мичиганском университете также начала свою деятельность в середине 1980-х годов.
Эта парадигма клеточных автоматов породила третью волну социального моделирования, подчеркивающую агентное моделирование. Как и микросимуляции, эти модели подчеркивали восходящие разработки, но принимали четыре ключевых предположения, которые расходились с микросимуляциями: автономия, взаимозависимость, простые правила и адаптивное поведение. [1] Агентные модели меньше озабочены точностью прогнозирования и вместо этого подчеркивают теоретическую разработку. [20] В 1981 году математик и политолог Роберт Аксельрод и эволюционный биолог У. Д. Гамильтон опубликовали в журнале Science крупную статью под названием «Эволюция сотрудничества», в которой использовался агентный подход к моделированию, чтобы продемонстрировать, как социальное сотрудничество, основанное на взаимности, может быть установлено и стабилизировано в игре «дилемма заключенного», когда агенты следуют простым правилам личной заинтересованности. [21] Аксельрод и Гамильтон продемонстрировали, что отдельные агенты, следующие простому набору правил (1) сотрудничать в первую очередь и (2) впоследствии воспроизводить предыдущие действия партнера, смогли разработать «нормы» сотрудничества и санкций при отсутствии канонических социологических конструкций, таких как демография, ценности, религия и культура, как предпосылок или посредников сотрудничества. [4] На протяжении 1990-х годов такие ученые, как Уильям Симс Бейнбридж , Кэтлин Карли , Майкл Мэйси и Джон Скворец , разработали многоагентные модели обобщенной взаимности , предрассудков , социального влияния и организационной обработки информации (психологии) . В 1999 году Найджел Гилберт опубликовал первый учебник по социальному моделированию: моделирование для социальных ученых и основал свой самый релевантный журнал: Журнал искусственных обществ и социального моделирования .
Независимо от разработок в области вычислительных моделей социальных систем, анализ социальных сетей возник в 1970-х и 1980-х годах из достижений в теории графов, статистике и исследованиях социальной структуры как отдельный аналитический метод и был сформулирован и использован такими социологами, как Джеймс С. Коулман , Харрисон Уайт , Линтон Фримен , Дж. Клайд Митчелл , Марк Грановеттер , Рональд Берт и Барри Уэллман . [22] Растущая распространенность вычислительных и телекоммуникационных технологий на протяжении 1980-х и 1990-х годов потребовала аналитических методов, таких как сетевой анализ и многоуровневое моделирование , которые могли бы масштабироваться до все более сложных и больших наборов данных. Самая последняя волна вычислительной социологии, вместо использования симуляций, использует сетевой анализ и передовые статистические методы для анализа крупномасштабных компьютерных баз данных электронных прокси для поведенческих данных. Электронные записи, такие как записи электронной почты и мгновенных сообщений, гиперссылки во Всемирной паутине , использование мобильных телефонов и обсуждения в Usenet позволяют социологам напрямую наблюдать и анализировать социальное поведение в различные моменты времени и на различных уровнях анализа без ограничений традиционных эмпирических методов, таких как интервью, включенное наблюдение или инструменты опроса. [23] Продолжающееся совершенствование алгоритмов машинного обучения также позволило социологам и предпринимателям использовать новые методы для выявления скрытых и значимых моделей социального взаимодействия и эволюции в больших электронных наборах данных. [24] [25]
Автоматический разбор текстовых корпусов позволил извлекать субъектов и их реляционные сети в огромных масштабах, превращая текстовые данные в сетевые данные. Полученные сети, которые могут содержать тысячи узлов, затем анализируются с использованием инструментов из теории сетей для определения ключевых субъектов, ключевых сообществ или сторон и общих свойств, таких как надежность или структурная устойчивость всей сети или центральность определенных узлов. [27] Это автоматизирует подход, введенный количественным повествовательным анализом, [28] посредством которого триплеты субъект-глагол-объект идентифицируются с парами субъектов, связанных действием, или парами, образованными субъектом-объектом. [26]
Анализ контента долгое время был традиционной частью социальных наук и медиа-исследований. Автоматизация анализа контента позволила совершить революцию « больших данных » в этой области с исследованиями в социальных сетях и газетном контенте, которые включают миллионы новостных статей. Гендерная предвзятость , читаемость , сходство контента, предпочтения читателей и даже настроение были проанализированы на основе методов интеллектуального анализа текста на миллионах документов. [29] [30] [31] [32] [33] Анализ читаемости, гендерной предвзятости и тематической предвзятости был продемонстрирован в работе Флаунаса и др. [34], где показано, как разные темы имеют разные гендерные предвзятости и уровни читаемости; также была продемонстрирована возможность обнаружения изменений настроения у большой группы населения путем анализа контента Twitter. [35]
Анализ огромного количества исторического газетного контента был впервые проведен Дзогангом и др. [36] , которые показали, как периодические структуры могут быть автоматически обнаружены в исторических газетах. Похожий анализ был проведен в социальных сетях, снова выявив выраженные периодические структуры. [37]
Вычислительная социология, как и любая другая область исследований, сталкивается с рядом проблем. [38] Эти проблемы необходимо решать осмысленно, чтобы оказать максимальное влияние на общество.
Каждое общество, которое формируется, имеет тенденцию находиться на одном или другом уровне, и существуют тенденции взаимодействия между этими уровнями и через них. Уровни не обязательно должны быть только микро- или макро-уровневыми по своей природе. Могут быть промежуточные уровни, на которых существует общество, например, группы, сети, сообщества и т. д. [38]
Однако возникает вопрос, как определить эти уровни и как они возникают? И как они возникают, как они взаимодействуют внутри себя и с другими уровнями?
Если мы рассматриваем сущности (агенты) как узлы, а связи между ними как ребра, мы видим формирование сетей. Связи в этих сетях возникают не только на основе объективных отношений между сущностями, а определяются факторами, выбранными участвующими сущностями. [39] Проблема этого процесса заключается в том, что трудно определить, когда набор сущностей сформирует сеть. Эти сети могут быть сетями доверия, сетями сотрудничества, сетями зависимости и т. д. Были случаи, когда гетерогенные наборы сущностей показали, что формируют сильные и значимые сети между собой. [40] [41]
Как обсуждалось ранее, общества делятся на уровни, и на одном из таких уровней, индивидуальном уровне, микро-макро связь [42] относится к взаимодействиям, которые создают более высокие уровни. Существует ряд вопросов, на которые необходимо ответить относительно этих микро-макро связей. Как они формируются? Когда они сходятся? Какая обратная связь передается на более низкие уровни и как она передается?
Еще одна важная проблема в этой категории касается достоверности информации и ее источников. В последние годы наблюдается бум в сборе и обработке информации. Однако мало внимания уделялось распространению ложной информации между обществами. Отслеживание источников и установление права собственности на такую информацию затруднено.
Эволюция сетей и уровней в обществе приводит к культурному разнообразию. [43] Однако возникает мысль о том, что когда люди склонны взаимодействовать и становятся более восприимчивыми к другим культурам и верованиям, как же разнообразие все еще сохраняется? Почему нет конвергенции? Основная проблема заключается в том, как моделировать эти различия. Существуют ли внешние факторы, такие как средства массовой информации, местоположение обществ и т. д., которые влияют на эволюцию или сохранение культурного разнообразия? [ необходима ссылка ]
Любое исследование или моделирование в сочетании с экспериментом должно быть способно ответить на поставленные вопросы. Вычислительная социальная наука имеет дело с данными большого масштаба, и проблема становится все более очевидной по мере роста масштаба. Как можно разработать информативные симуляции большого масштаба? И даже если будет поднята симуляция большого масштаба, как должна выполняться оценка?
Другая проблема заключается в определении моделей, которые лучше всего соответствуют данным и сложностям этих моделей. Эти модели помогли бы нам предсказать, как общества могут развиваться с течением времени, и предоставить возможные объяснения того, как все работает. [44]
Генеративные модели помогают нам выполнять обширный качественный анализ контролируемым образом. Модель, предложенная Эпштейном, — это агентное моделирование, которое говорит об идентификации начального набора гетерогенных сущностей (агентов) и наблюдении за их эволюцией и ростом на основе простых локальных правил. [45]
Но что это за локальные правила? Как их идентифицировать для набора гетерогенных агентов? Оценка и влияние этих правил устанавливают совершенно новый набор трудностей.
Интеграция простых моделей, которые лучше справляются с отдельными задачами, для формирования гибридной модели — это подход, который можно рассмотреть. [46] Эти модели могут обеспечить лучшую производительность и понимание данных. Однако компромисс между выявлением и глубоким пониманием взаимодействий между этими простыми моделями возникает, когда нужно придумать одну комбинированную, хорошо работающую модель. Кроме того, создание инструментов и приложений для анализа и визуализации данных на основе этих гибридных моделей — это еще одна дополнительная проблема.
Вычислительная социология может оказать влияние на науку, технологию и общество. [38]
Для того, чтобы изучение вычислительной социологии было эффективным, должны быть ценные инновации. Эти инновации могут быть в форме новых инструментов анализа данных, лучших моделей и алгоритмов. Появление таких инноваций станет бумом для научного сообщества в целом. [ необходима цитата ]
Одной из основных задач вычислительной социологии является моделирование социальных процессов [ требуется ссылка ] . Различные законодатели и политики смогут увидеть эффективные и действенные пути для выпуска новых руководящих принципов, а массы в целом смогут оценить и получить справедливое понимание представленных им вариантов, что позволит проводить открытый и сбалансированный процесс принятия решений. [ требуется ссылка ] .
{{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь ){{cite encyclopedia}}
: CS1 maint: DOI inactive as of September 2024 (link){{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь ){{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь ){{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь ){{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь )