**本社会计算专著,凝结了作者及其团队多年来的研究与应用成果。
**本从利用计算技术解决社会问题的角度介绍社会计算领域的专著。

**章 引 言 (部分) 随着互联网技术的发展、计算资源和移动设备可获取性的增长、富媒体内容的普及、以及随后的社会经济文化变迁,
对当代信息社会条件下的社会问题日益呈现出动态性、快速性、开放性、交互性和数据海量化等特点,这使社会计算作为社会科学、管理科学与计算科学等的新兴交叉学科应运而生并迅速发展,以致成为应处理网络化复杂社会系统的建模、分析、管理和控制等问题的有力方法和手段。
1.1社会计算的研究背景
各种迹象表明,继物理计算和生物计算之后,社会计算可能成为科学计算研发的新焦点,并形成新的方向和领域(王飞跃,2006)。导致这一趋势的*大和根本性原因就是互联网的出现及其在社会各个层面和角落的不断深入和普及。每时每刻,世界各地数亿人游历于网上,工作生活于真实的“虚”空间里,这一事实本身就是人类发展历史上的一个奇迹。而且,按照互联网研发先驱者的思路,这一奇迹也是一场规模**的“社会计算”。虽然目前还很难预测互联网对人类生活的*终影响是什么,但可以肯定,人与人之间正在建立一种新型的“远程”社会关系,即从面对面的传统交流到数字操纵的网络交往,而这必将深刻地改变我们已有的社会模式。而且,随着基于网络行为的不断演化和发展,其隐含的后果将是深远的,必将深刻影响未来人们的交往方式和相互关系以及社会的组织形式和活动机制。
在网络化社会的背景下,网上社会团体的组织及其影响的形成已变得非常容易,而且其动态变化更快更难以预测,其组织形式更广泛更深不可测。正是由于这一背景,使得社会计算成为信息工作者不得不面对的一个新的重要领域。网络的出现,加上现代交通工具和管理知识水平的不断提高,使得单凭经验与直觉已无法管理复杂动态的现代化网络社会,从而使社会计算成为社会管理与发展所必须面对且必不可少的科学工具。
例如,网络化社会下的社会**就是一个越来越突出的问题。不仅普通人在生活工作中利用网络,恐怖和犯罪组织也在利用。正如原子弹的出现改变了现代战争的概念一样,互联网的建立也深刻地改变着人们关于社会治安的传统概念。原子弹的威力在于其残酷程度极高,杀伤范围极广,完成破坏时间极短,机动能力极强;同原子弹类似,通过网络发送危害社会的信息也具有成本代价极低,影响范围极广,完成时间极短,机动能力极强的特征。目前已发生的网络现象,从计算机病毒的传播,到普通人通过在网上的怪异行为而一夜成为“名人”,都说明必须正视网络社会发展的态势及其影响。目前,这些网络现象还可以被看成是社会的“良性”**,但我们必须利用人文社会知识,深入进行关于数字网络化社会状态及其动态趋势的研究,为对付将来网络上可能出现的危害性更大更广的“恶性”社会**作好准备。社会计算必将成为解决此类重大问题的关键技术之一。
1.2社会计算的历史和发展
布什(Bush)、里克利德(Licklider)和恩格尔巴特(Englebart)是公认的互联网的主要先驱者,其中布什和里克利德还被认为是催生互联网的**、二号人物。尽管这三位学者都没有亲自参与创立现代互联网和万维网的发展,但他们的思想和远见是后来许多互联网和万维网技术发明的源泉,而且目前的技术只是实现他们想法的开端而已,还有许多更有意义的设想目前并没有实现。对本书而言,更重要的是他们的人文思想和与社会计算相关的远见。
布什是现代科学史上一位传奇性的人物。第二次世界大战之前,布什作为美国麻省理工学院的一名研究人员负责模拟计算机的研制。第二次世界大战时,他是卡内基梅隆大学的前身卡内基学院的院长,美国参战之后,他写信向罗斯福总统建议将科学家组织起来参加战时的军事研究,并成为**国防研究委员会和后来的科学研究和发展局的负责人,协调指挥6000多名科学家从事军事研发,其中***的项目就是曼哈顿计划。第二次世界大战末期,布什提交了一份给美国总统的**报告《科学:无边的新领域》(Science: The Endless Frontier),建议了后来成立的**科学基金会(NSF)和国防部先进研究项目署(ARPA,也就是目前的DARPA,直接组织了互联网的前身阿帕网的实施)。
布什的工作为包括阿帕网在内的许多“Big Science”项目创造条件,但布什的直接影响是他于1945年发表的科技散文《随便我们想》(As We May Think),特别是文中提出的通过关联加强人记忆能力的装置“Memex”,被认为是个人计算机的原始模型。正是读了布什的散文,鼠标的发明人恩格尔巴特意识到利用计算机来管理信息在处理数字之外的无比潜力。后来,恩格尔巴特在里克利德的支持下,直接参与了阿帕网的实施。此外,超文本(Hypertext)的主要发明人纳尔逊(Nelson)也把他的工作归功于布什散文的启示。个人计算机的出现被看成是“Memex”的一种简化,而万维网被看成是其初级实现方式,现在流行的博客更能从他的散文中看到影子。
尽管布什散文中的许多想法目前已在不同程度上得到了实现,但它所蕴含的宏大图景,即社会计算或计算的社会化,今天只能说是“初露端倪”,而且还没有被信息工作者充分认识和重视。虽然布什没有明确地提出“社会计算”一词,但他散文的主要动机和思路都是围绕着双下三点展开的:①个人计算的集成化;②群体计算的可能性和重要性;③历史性计算的可能性和重要性。而如果把“集成深度计算”、“群体广度计算”和“历史经验计算”合成起来,不就揭示了社会计算的内涵吗?
提出社会计算概念的一个客观依据是我们实际上可以把传统上限于语言层次和静态的知识,不管是书本上还是社会上、解析型还是经验型、历史的还是现实的,都数字化、网络化和动态化,并用于各种复杂社会问题的建模、分析和决策支持。而这也是布什的主要动机与目的。既然大家都公认他的散文是催生互联网的原始动因,社会计算的思想是他写作散文的动力,那么我们也可以说,社会计算是互联网产生的原始动机。
里克利德和恩格尔巴特的工作,以及今天互联网所带来的现实,可能可以使我们认识社会计算也将是互联网所导致的必然结果。同布什一样,里克利德对互联网的贡献是思想性的。1960年,里克利德发表了开创性的工作“人机合作(Man?Computer Symbiosis)”,1962年应邀加入ARPA,主管行为科学、命令与控制两个部门,开始为实施阿帕网铺路。1968年,里克利德和泰勒(Taylor)合作发表了题为“计算机作为交流工具(The Computer as a Communication Device)”的科普性文章,以散文和卡通的形式勾画出了阿帕网和互联网的基本结构、原理、协议和过程。除了这些重大思路之外,里克利德还提出了JAVA式网络软件思想和“未来图书馆”、分时系统以及类似于万维网的“预先认知系统(Procognitive System)”的设想。他认为,计算机及其网络就是“一种可建模的可塑或可铸介质,一种前提可流成结论的动态介质,*重要的,一种大家都可以贡献并试验的公共介质”。显然,里克利德的这些思想,是实现社会计算功能的基础和保障。
里克利德从人与人、人与机、人与物理和精神实体的互动角度隐含地阐明了社会计算的意义和实现途径。恩格尔巴特则进一步发挥,从人的智力扩展的角度作了更为深刻具体的说明。他巴特在1962年完成了给ARPA的**报告《增强人类智慧:一个概念架构》(Augmenting Human Intellect: A Conceptual Framework)。他在报告中指出:必须在所有计算技术的进展中融入心理和组织发展学,进而提出了涉及社会计算核心的“人工物品与社会文化语言活动共同演化”的概念。
从鼠标的发明、**个超文本系统NLS(oNLine System)的成功开发,到以NLS为基础在里克利德的领导下参与阿帕网的实施、提出**信息**的设想,恩格尔巴特一生都在为实现他理想中的计算模式而努力。他后期的许多工作,如超媒体、多窗口、文件版本控制、计算机辅助会议系统、分布式客户服务器结构、开放超文件系统等,都已成为今天的社会软件的基础,并得到广泛的应用。有理由相信,这些成果也会是下一步社会计算的基石。
回顾和反思布什、里克利德和恩格尔巴特的工作,他们的思路和远见可以使我们全面地理解社会计算与互联网发展之间的内在关系,进一步体会社会计算的意义和作用,更清楚地认识社会计算在未来信息和知识社会中的地位和功能。
近年来,社会计算已引起国内外学术界的高度重视。尽管英文中“Social Computing”一词早已出现(Schuler 1994),但其内涵多指某一类具有单纯功能的“社会软件(Social Software)”,如电子邮件系统或其他计算机支持协同工作软件(Computer Supported Cooperative Work,CSCW)的应用,基于面向社会活动、社会结构、事物发**展过程、社会组织及其关有关系统、社会功能、传播效能等的社会计算的概念,始于我国学者对信息技术与互联网的飞速发展及网络社会化趋势的深刻思考。2004年,王飞跃率先提出了计算社会学和计算社会经济学的概念,并给出了基于复杂系统方法进行社会计算研究的基本框架(Wang,2004;王飞跃,2004b)。在此基础上,王飞跃及其团队开展了着眼于更广泛领域的社会计算方法的研究与应用。
社会计算旨在架起社会科学和计算技术间的桥梁,从基础理论、实验手段及领域应用等各个层面突破社会科学与计算科学交叉借鉴的困难(王飞跃,2005a;王飞跃,2005c)。2007年4月,国内学者在北京组织了以“社会计算的基础理论和应用”为主题的香山科学会议(戴汝为,王飞跃等,2007)。此后,国际上也开始关注此方面的研究。2007年底,美国哈佛大学举办了计算社会学研讨会;2008年4月,美国军方在亚利桑那州立大学举办了社会计算、行为建模和预测国际研讨会。2009年2月,Science杂志发表了计算社会学文章(Lazer, Pentland et al., 2009),阐述利用网络数据研究群体社会行为及其演化规律。自此,计算科学和社会科学的交叉融合逐渐成为国际瞩目的前沿研究和应用热点。之后,Science杂志又相继发表了多篇与社会计算相关的论文(Vespignani,2009; Centola,2010; Mucha, Richardson et al., 2010),信息科学领域的国内外多个学术期刊也纷纷出版专刊,介绍与社会计算密切相关的社会学习、社会媒体分析、社会与经济计算等领域的发展情况(Yang, Liu et al., 2010; Zeng, Hsinchun et al., 2010; Mao, Tuzhilin et al., 2011)。
作为计算科学与社会科学的交叉融合,社会计算可以从两个方面来认识(王飞跃,2006; Wang, Carley et al., 2007; 王飞跃,2012)。一方面,侧重信息技术在社会活动中的应用,这一角度主要关注社会软件的技术层面且有较长的历史;另一方面,侧重社会知识在信息技术中的嵌入和使用,以提高和评估、控制社会活动的效益和水平。近年来刚刚兴起,涉及社会、经济和工程等领域的诸多重大研究问题,其核心是以人和社会为表征的建模、实验与分析评估,其主要方法是社会科学、计算科学、管理科学等多学科的交叉。
后一方面认识的萌芽出现在十几年前,当时的东欧社会变革引发了美国兰德公司(RAND Corporation)研究人员提出“人工社会”的概念,以便研究信息设施对社会与文化,特别是“封闭”社会与文化的冲击和影响。我们可以认为,这是社会计算向面对真实社会问题转化的开始。几年前的“9?11”恐怖事件催生了亚利桑那大学研究人员发起“情报与**信息学(Intelligence and Security Informatics, ISI)”的研究。虽然这些工作都没有明确提及社会计算这一概念,但却极大地推动了对社会计算的新认识。
兰德公司研究人员在其关于人工社会的报告中指出:在下几个年代里,*重要的政策制定将发生在信息技术与社会变化的交界处。政府应当寻求各种控制或利用信息技术对社会影响的政策。然而,目前我们关于信息技术对不同文化、不同社会结构的影响的了解,不足以确保制定出正确的政策。利用人工社会研究信息技术对于不同文化群体和不同社会结构的影响与冲击,正是兰德提出人工社会方法的动机。在此基础上,可以把计算机作为各类社会实验室,对不同的政策进行试验评估,从而了解各类信息技术和基础信息设施对社会的影响。兰德研究人员认为,人工社会的研究应是一项长期的任务,成为社会和政府功能整体的一部分,成为社会理论发展和未来政策制定的基础。
激发兰德提出这一研究报告的主要原因是信息技术在20世纪80年代末东欧各国发生的一系列政治事件中所发挥的关键作用。这些事件表明:信息技术对于“封闭社会”的影响巨大,已引发(或更直接地煽动起)根本性的政治权利的转移。而且,在可以预见的将来,在能够规划的*远处,没有其他的东西能够比信息技术的发展和利用更快地改变世界,就连人口和生态的趋势也不能深刻而迅速地改变世界。今天,信息技术有了巨大的发展,但兰德报告中所提的许多问题依然存在,因此还必须进一步研究信息技术对社会的影响。
促进这种社会计算认识的另一个重大因素是国际恐怖事件,包括美国的“9·11”、西班牙的“3·11”、英国的“7·7”。自“9·11”事件之后,世界各国,特别是美国和西欧**,都扩大和加速开展了有关社会**方面的科学研究。2002年,美国**颁布了“国土**的**战略”报告。同年,美国**研究委员会(NRC)公布了“使**更**:科学和技术在反恐中的角色”的报告。次年,美国**科学基金会宣布,强制性资助在信息技术及**策略方向所展开的有关中长期****的研究。在此背景下,美国在2003年率先提出“情报与**信息学”的概念,并于2003年和2004年由NSF和情报与**机构资助召开了两次ISI国际研讨会议。2005年始,IEEE与(NSF)合办了IEEE ISI国际年会。ISI研究只是将新型计算方法和手段应用于社会问题的一个具体例子。种种迹象表明,随着数字化和网络化的不断普及深入,各类社会问题的数量化和实时化分析变得日益迫切和重要。国际上大型计算方法的研究和应用已从传统的科学计算、热门的生命或生物计算,扩展到社会计算,即以计算手段研究习惯上被认为是政治社会学领域中的定性问题,形成了计算研究与应用的新焦点。

第1章 引言
1.1 社会计算的研究背景
1.2 社会计算的历史和发展
1.3 社会计算的研究方法
1.4 社会计算主要研究与应用领域
1.5 本书结构
第2章 社会媒体数据获取与分析
2.1 社会传感网络
2.2 行为知识提取
2.3 观点挖掘
2.4 情感分析
第3章 社区发现
3.1 社区的基本概念
3.2 非重叠社区发现
3.3 重叠社区发现
3.4 社区发现算法评价
3.5 小结
第4章 社会网络建模与分析
4.1 引言
4.2 社会网络分析
4.3 社会网络上的传播过程建模
4.4 小结
第5章 面向社会群体的建模与分析
5.1 网群运动组织
5.2 网民群体的计算建模
5.3 人肉搜索案例与演化分析
5.4 小结
第6章 社会行为分析与决策评估
6.1 行为分析与意图推理
6.2 复杂行为分析与预测
6.3 行为建议与决策评估
6.4 小结
第7章 社会计算应用
7.1 情报与**信息学
7.2 互联网舆情计算
7.3 突发事件应急管理
第8章 从社会计算到社会制造
8.1 引言
8.2 3D打印技术的应用、挑战与应对
8.3 从社会计算到社会制造:产业革命的基础与动力
8.4 社会制造的平行运营与管理
8.5 小结
第9章 展望
9.1 未来研究课题
9.2 社会计算发展线路图
9.3 总结与展望
附录1 本研究团队组织社会计算会议及专刊列表
附录2 本研究团队发表社会计算相关论文汇总

本书对社会计算的基本理论、主要方法及典型应用进行了系统地阐述、分析和讨论。
本书主要研究成果包括以下几个方面:
(1)系统地总结了社会计算的研究框架,提出基于人工社会-计算实验-平行执行的ACP理论方法。
(2)提出了网群运动组织发现、建模及分析方法体系,并且面向大规模网络真实数据进行了详细分析。
(3)将社会计算理论方法成功应用于情报与**信息学、互联网舆情计算、突发事件应急管理与社会制造等领域。