什麼是計算社會科學?

什麼是計算社會科學?

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計算社會科學是一個以計算為媒介,對社會科學問題進行研究的學科。

Claudio Cioffi-Revilla在其所著的Introdcution to Computational Social Science: Principles and Appilcations一書中,給出定義如下:

The new field of Computaional Social Science can be defined as the interdisciplinary investigation of the social universe on many scales, ranging from individual actors to the largest groupings, through the medium of computation.

這是一個較為寬泛但準確的定義。同時參考Wikipedia上Computational Social Science詞條:

Computational social science refers to the academic sub-disciplines concerned with computational approaches to the social sciences. This means that computers are used to model, simulate, and analyze social phenomena.

計算社會科學的主要研究領域:

1. 自動化社會信息提取(Automatd Social Information Extraction)

早期的社會科學家從廣播、報紙或者其他出版物等來源收集數據,現在這些工作都可以通過計算化工具來完成(自然語言處理、語音識別技術等)。使用自動化計算方法提取出的社會信息有兩個用處:

其一,從影響、活動或其他研究者感興趣的維度來分析數據內容:例如對演講、立法委員會證詞或其他公開記錄進行計算化內容分析,提取出關於領導人或其他政府官員的政治傾向信息。即,在有明確衡量標準的前提下,通過數據分析來得出結論。

其二,信息提取演算法可被用來對存在於原始數據中,但難以通過人類手工過程發現的網路或其他結構進行建模:例如使用計算內容分析方法和文本挖掘技術,對法院卷宗及其他描述了與犯罪個體相關的個人、日期、位置、時間、屬性的證據性法律文本進行分析,從而對犯罪組織及其非法活動建立模型。這更類似於模式識別(Pattern Recognition),即在不明確具體目標的情況下,通過計算化手段建立模式。

2. 社會網路(Social Networks)

隨著社交媒體(Facebook, Twitter等)的飛速發展,該領域近年來也隨之熱門起來。例如Journalists and Trump voters live in separate online bubbles, MIT analysis shows。

實際上在Big Five領域中(現代人類學,經濟學,政治科學,心理學和社會學)對網路的分析早已有之,社會網路分析同時也是CSS研究中唯一具有完備文本歷史(well-documented history)的領域。社會網路分析不僅有其內在價值,同時也對其他計算社會科學領域的理論和研究起到了推動作用。

3. 社會複雜性(Social Complexity)

計算社會科學的研究基石之一便是對社會複雜性的理解,同時該領域在幫助人們深入理解社會複雜性與文明之起源時發揮的作用也變得日益顯著。計算社會科學的理論包含了很廣泛的社會科學概念,比如decision-making、coalition theory等等;與此同時,例如non-equilibrium distributions, power laws這樣與當代科學高度相關的理論也被包含在了計算社會科學對社會複雜性的研究之中。

4. 社會模擬建模(Social Simulation Modeling)

社會科學領域的模擬建模開始於數十年前,而計算社會科學方向最早的該類方法是系統動力學模型(system dynamics models)。這種基於差分或微分方程的模型取決於條件和數據的需求。另一種主流傳統模型是排隊模型(queuing models),其使用排隊論和若干種概率分布來描述獲得服務的實體(如顧客,患者,客人)、服務時長或者其他服務過程中的概率特性。當然,還有元胞自動機(cellular automata)這樣面向對象的模型,基於agent的模型和演化計算模型(evolutionary computaion models)等等。

至於該領域的著名研究者,可以參考09年Science上的這篇文章,順著作者列表看一遍會比較清楚:比如MIT的Alex Pentland;必須要提及的還有Duncan watts,在該領域做了相當長時間的研究,youtube上可以找到不少他的講座;同時,Jennifer Pan也是目前該領域的學術新星,但她隸屬於斯坦福Department of Communication,這也體現出該方向的研究者實際上大多分布於各個相關領域之中,有獨立CSS department的大學和機構目前並不多見。

Reference:

Cioffi-Revilla C. Introduction to computational social science[J]. London and Heidelberg: Springer, 2014.


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