《人类网络》读书笔记-让连接造福人类
介绍一本19年的新书，英文名是《The human network》，中信近期要出的中文版翻译为《人类网络》，作者MATTHEW O. JACKSON，从他之前写的书《Handbook of social economic》就可以看出作者的背景偏于经济，对于复杂网络不了解的读者，可以从该书了解该领域的基础概念，例如中心节点，最短路径，网络的极化等，还能从书中举的例子中，直观的感受到网络分析的威力。不过对于见惯了用网络结构来预测从艺术家科学家，再到初创企业乃至一个国家兴衰的笔者，这本书的价值不在于具体的例子，而在于其帮助我打通了”结构-特征-功能“这个思考网络相关问题的三角基座。有了这个基座，如果让我来设计一门和复杂网络相关的课程，我就能够将材料放到合适的位置上。
不管是人组成的网络，例如社交网络，还是人造物组成的网络，例如网页之间的相互联系，一篇文章中的句子之间，商品或者货币的网络，都可以用连接矩阵来表示，用下面的图来可视化，所谓结构，就是给这个网络按照全局的特征贴上标签，以便于人类理解和分析，例如上面是随机生成的网络结构，下面是社交网络，你说不出这俩附图有什么不同，但就是觉得这俩不应该被归在一类上。这里的归类，自然不是一个非黑即白的，而是描述网络变化的趋势在朝向那个方向。
有了极端的或典型的网络结构，就能够自然而然的推出该网络具有的性质，例如下图是08年金融危机时美国银行间的相互联系，看到这幅图，牵一发而动全身的道理真是不言自明了。
而下面这幅图是米国一个高中里有过性关系的相互网络，看了这幅图，你多半会想到“一个老鼠害了一锅粥”，网络的结构之所以有趣，就是由于不同的结构带来了信息传递效率的巨大差别。
但结构只是直觉的描述，要科学的进行分析，需要从网络中提取出特征来定量的比较，这就是所谓的性质。比如比较网络中每个节点的重要性，就可以有多种方式，例如degree centrality只是靠数人头来衡量流行程度，Eigenvector Centrality还考虑了连接的点本身的质量，而diffusion centrality则是从新信息传播的可行性上去考虑，而betweeness centrality则是从如果这个节点消失后的影响评价重要性的，不同的性质对应着不同的计算方法，在只有几个节点的模型网络（toy network）上，能直觉的看到不同的计算方法，对同一节点的重要性给出不同的评价。
性质是对网络结构的抽象，其目的则涉及用网络建模想做什么，是找出网络中关键的节点，从而更快速的在网络中传递消息，或者预测这个网络在面临随机扰动或定点攻击时是否稳健。复杂网络近二十年来的研究，已经积累了很多人类提取的性质，当前图卷积神经网络（GCN）盛行，我觉得就像让DNN预测量子物理的相关数据，DNN能从中推出薛定谔的波动方程，如果针对特定的应用场景，训练GCN去对网络中节点的重要性做回归，那这个GCN预期也会如人类一样，去从网络的连接关系中，提取出对应的centrality计算方式来。毕竟所有的信息抽象都不是为了求真，而是为了求存，尤其对于在模拟进化的GCN尤其如此。
回到“结构-特征-功能”的思考三角，结构是最直觉的概述，针对一个我们关注的情境，网络的结构可以分为俩个极端，大多数日常生活中的网络，处于俩个极端之中。我们能说看出来08年的金融网络很脆弱，但却说不出不脆弱的网络应该是怎样的。这时加上了多种数量化描述的特征，就可以去比较出细微的差异了。而基于网络提取的特征，就可以做预测，而这也是所有科学理论想要达到的终极目标。
举个例子，例如你要对一篇文章进行缩写，提取摘要，这是功能。用网络的语境去翻译，就是文中的每个句子是一个节点，句子和句子之间的联系密切程度是边，而要预测的是网络中那些重要的节点，如此就要权衡，到底用那个centrality指标来度量重要性。这个问题的答案也不是一成不变的，取决于网络的结构。体育新闻这样的文章，其句子与句子之间的网络结构，就和散文随笔不一样，正是这种结构上的区别，使得上述的方式，对生成体育新闻的摘要效果不错，而却无法为《瓦尔登湖》这样的随笔或游记生成像样的摘要。如此就完成了功能->特征->结构->功能的循环。
用一句话来总结《人类网络》这本书的核心观点，可以用一句中学政治课讲过的“人是其社会社会关系的总和”来概括，人所在网络中的位置，即使过去的果，也是未来的因。了解社交网络中和你相邻的节点，可以预测你的收入，未来是否更成功，有什么样的爱好，但这不是否认个人的能动性，只是所处的网络是一个人创新或者改变的基础，为了之后的发展确定了基线和锚点，不了解所处网络中的结构，以及自己在网络中，根据定量的特征，在人群中排在什么位置，就无法实事求是的去以此为前提去选择那些需要改变，从而实现自己设定的目标(功能)。
《人类网络》关心的另一个话题是网络结构的变化带来的宏观效应，这也可以用“功能-特征-结构”去理解，你需要解释为何会这样，为此你要监控对应网络中的某些特征的变化曲线，从而说明网络正在走向某个特征。例如你想要解释为何在高校中HIV会流行，你可以去看不同时间点，高校学生性关系的网络是怎样变化的。你要解释贫富差距的增大，以及阶级固化，也可以去看求职者，推荐者与面试者组成的社交网络。
《人类网络》这本书还指出当前的社交网络，面临的最大问题是连接越来越多，但连接的可能性的增加速度超过了人类适应连接的能力，人们没有因为更多的连接而变得更为幸福，更为睿智，而是变得暴躁，越来越不宽容，越来越否认多元化的价值，从而减少了整个社会的social capital，使得人类整体在面临全球性的问题时无法全力应对。该书的第九章讲全球化对网络的影响，这时网络改变的特征就不是针对某个节点或者边，而是网络的分型维数，节点之间度数的分布落在那条幂律曲线上，网络中聚簇形成的簇与簇及不同簇之间的连接的比例等和人群整体有关的特征，而能够做的改变则是至上而下，通过技术去改变或助推（nudge)子网络的生成与演化规则，通过改变每个基层网络的结构，从而影响最宏观的指标，从而做到本文标题所说的“让连接造福人类"。
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吸引子2019-06-16 09:10:28
由结构-特征-功能的思考到功能-特征-结构的思考，开始前者是很难的，后者是人类发展的顺序，再到前者，就像研究功能材料，开始不知道研究结构或特征，是因为它有这个功能才引起了重视，然后研究微观结构特征，形成理论基础后，通过新工艺改变微观结构的思路，或改变材料内部组织架构，进而使得功能发生变化，材料的研发科学思路就此形成，看论文按这个套路，就变得轻松了，通过泛化迁移思考，人类关系网，信息的流通，改变的是个体的动向，即围观结构的改变，影响互联网连接结构的改变，进而产生新的社会功能，题外话一句，功能有优劣，个体底层改变是基础，一旦形成极差的网络，修复很难，就像华夏灿烂文明，最辉煌耀眼时期依然是先秦的春秋战国！
MICHAEL吴乐天2019-06-24 03:01:33
好奇作者是用那些工具处理和生成这些网状图的[发呆][发呆]
关鑫2019-06-16 08:18:36
想连接更多的人获益，超过邓巴数，但百万年进化来的脑子不够用，要么用代理人，要么用代理工具。未来，交际花的市场会不会被工具抢走一部分呢？