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【编者按:嘉年华期间,京城文艺青年热爱的“elvita威”也派来了代表——“威”,只见他,在这场地转转,又去那场地逛逛:“挺高兴,见到不少朋友,相聊甚欢。

呵呵,对于一部分人来说,嘉年华就是这样一个party:朋友的朋友,还是朋友。】

世界越来越小了。

一千多年前,王维还在吟唱“劝君更进一杯酒,西出阳关无故人”;而今天,若你在异国他乡的街道擦身而过一位极和蔼的绅士,不妨攀谈一番——或许他某位朋友的朋友就是你某位朋友的朋友。这类“小概率事件”会让你心头萌生一丝温暖,进而感叹世界的渺小。不错,世界是越变越小了。

这不是奇迹,而是小世界网络的一种效应。

六度分隔

相比起“小世界效应”,也许你更熟悉它的另一个名称——六度分隔。

我们先来做个假设:

将每个人看做一点,而互相认识的人之间连一条边,整个世界就会形成一个庞大的网络,每时每刻都有旧的点被抹掉,新的点被添加。“六度分隔”说的就是,基本上世界上任意两个人都可以通过一条由朋友组成的链条联系在一起,而平均的分隔度数——也就是需要通过的边数——大概是6。

这个“6”是如何得来?这就不能不提到美国社会心理学家Stanley Milgram在1967年做的“小世界实验”了。他挑选了美国的两个城市为起点:内布拉斯卡州的奥马哈(熟悉《生活大爆炸》的朋友会知道,那是剧中Penny的家乡)和堪萨斯州的威奇托,终点则是波士顿。然后,Milgram随机抽取了两个起点城市中的人,给他们发去了实验的邀请信。信中标明了这封信在波士顿的收件人,如果参与者是收件人的朋友,就请直接给他,若不是,就转发给某位最可能认识这位收件人的朋友。每一次转发都要在信中注明,Milgram要通过明信片来追踪这些邀请信的下落。

实验结果表明,那些成功到达的邮件平均通过大约6次传递就完成了整个旅程——这就是那个“著名6”的来历。

但这个实验在今天看来是相当不严谨的。

首先,成功率太低,很多人都不愿意做这样的转发。其次,更长的转发链更容易因为遇到不愿意转发的人而断掉,而转发的路径又不一定是最短的,所以得出的平均传递次数是不准确的。要想验证“六度分隔”,需要更严谨的实验。

不过,虽然实验方法有问题,却可能得到个歪打正着的结果。事实上,我们无法直接检验六度分隔是否正确,因为人实在太多了,关系也太复杂,实在数不过来。不过在一些较为简单的人际网络,比如Facebook和MSN上,的确有人观察到了类似“六度分隔”的现象。在2007年的一项研究中,研究人员通过对MSN的2.4亿用户之间发生的大约三百亿次聊天进行统计,得出了平均的分隔度数是6.6。尽管我们仍不知道在真实世界中情况如何,但在互联网中,六度分隔似乎是成立的。

像社交网络这样顶点个数众多,每个顶点的“朋友”个数不多,但分隔度数出奇地小的网络被称为小世界网络。小世界网络的例子还有秀丽隐杆线虫的神经网络和交通网络。对于社交网络来说,相比起几十亿的人数,其中每个人认识的不过千人,6这个数字的确惊人的小。违反直觉之事,个中必有深意。那么,到底是什么使我们的世界如此的小呢?

友情网络

社交网络是一个小世界网络,研究这种网络的模型正是数学家的活计,但一开始,他们却不得其门而入。

一开始,数学家手中最有力的模型就是Erdös和Rényi的随机网络模型。在这个模型中,任意两个点“认识”——也就是说它们之间有一条边——的概率是一个给定的参数。可惜,尽管这个模型在许多别的问题上能大显身手,但在小世界网络上,它却栽了跟头:它没有小世界网络拥有的一些很重要的特征。比如说,在社交网络这个小世界网络中,我们能找到很多小圈子,里边的每两个人都认识,而在随机网络中就没有这样的现象。

随机网络模型失败的原因很简单:这个“恒定概率”的假设不适用于小世界网络。就社交网络而言,很多不同的因素都会影响两个人互相认识的概率,地域、职业、社会阶层等等都是需要考虑的因素。比如说,两个地理位置相近的人是朋友的概率就比两个相隔很远的人要高,而拥有共同朋友的两个人互相认识的概率也比较高。

后来,数学家们找到了一个方法来生成具有小世界特性的网络。他们先把很多点排成一个圈,相邻的点之间用一条边连起来,它们互相就是“朋友”。然后随机抽取一些点对,使它们成为“朋友”,也就是说用边将它们连起来。经过理论推算和计算机模拟,他们发现,要使这样的一个网络具有小世界特征,也就是说即使顶点个数很多但分隔度数很小,每个顶点只需要很少的几个“朋友”。对于小世界网络来说,这为数不多的几位朋友称得上是“点睛之笔”。

其实在直觉上也很好理解为什么这样生成的网络会有小世界特性。对于社交网络来说,邻居基本上互相都会认识,而由于工作地点有时离家很远,所以一个人也会有机会认识到距离比较远的人。既然如此形成的社交网络具有小世界特征,那么也不难理解为什么按照同样原则在计算机中构造出来的网络也具有同样的性质了。

我们可以做一个简单的实验来验证这个现象。

先剪出一个大纸圈:

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在上面随便标出一对一对的点,然后用订书机将每一对点钉在一起。很快你就会发现纸圈变得很小了。以下是上图的纸圈被钉上5对点之后的情况:

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显然在这个钉过的纸圈上,一对点的平均距离比原来的要小得多。同时,订起来的两个点,原本的距离越大,订起来之后纸圈就会变得越小。这也是很符合直觉的。

如果我们用计算机来模拟的话,我们能得到下面的图。图中有200个顶点,每个顶点平均只有4位朋友,但整个图的直径(任意两个点之间最远的距离)只有8,而两个点的平均距离只有4。

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可以这样说,这个小世界是靠远方的朋友维系的。

跨越重洋

今天,拜技术所赐,我们能轻易地与大洋彼岸的朋友交流。从电报、电话、火车到手机、互联网、飞机,这一切一切都使相距遥远的人能更方便地沟通了。原本的地域限制被技术打破之后,我们突然发觉世界变得很小很小。数百年前平铺在地球表面的社交网络在今天立起来了,从中国北京到英国牛津,从美国芝加哥到法国巴黎,原本难以逾越地域阻隔的友情,在今天通过飞机和互联网获得了自由。

可是,这个温暖的小世界需要维护。建立一段友谊,或剪断一条网线,都会左右世界。而松鼠会,或科学嘉年华,它们不仅将科学展示给人们,更重要的是,还将人们联系在一起,让世界更小、更温馨。

无论你在何处,我们离你都不遥远。

(文字编辑:杨杨)


感谢兴业全球基金管理有限公司对本次活动的大力支持

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31 Responses to “[科学嘉年华专题]在你附近的远方”

  1. 方弦说道:

    自沙~~~谢谢杨杨配图&编辑~~~

  2. lalunasun说道:

    elvita威的那个链接打不开啊。。。

    • 方弦说道:

      那是由于一个著名的增加了全球网络人际关系图直径的分布式网络硬件集群所导致的……
      直接google一下吧……虽然我其实也不认识他们……

  3. renard说道:

    fwj改名了哈?

  4. matrix说道:

    啊……在照片远处看到了罗岚姐姐>o<

  5. riset说道:

    王维,太原祁(今山西省祁县)人。字摩诘。生于周武后长安元年(701),卒于唐肃宗上元二年(761)。so...

  6. 李杨说道:

    其实复杂网络领域还有很多有趣的东西的~松树会在复杂性科学方面介绍不多哦~

  7. internetgeek说道:

    有点哲学的味道哦!

  8. [...] 原创活动译文专题rss订阅 媒体导读 · 健康 · 化学 · 医学 · 天文 · 心理 · 数学 · 物理 · 环境 · 航天生物 · 计算机科学 · 少儿科普 小姬看片会 · 三研二拍 · 达文西行走中队 · 光芒阅读沙龙 Dr.You · 小红猪抢稿 健康 · 化学 · 医学 · 天文 · 心理 · 数学 · 物理 · 环境计算机科学 · 航天 · 生物 2008诺贝尔 · H1N1 · 七夕专题 · 世博会的科学传奇 · 和 · 宅 · 色科学美丽 · 2009日全食 · 事关牛奶 · 地震 · 大刘专题 · 奥运 · 酒说 /**/ 首页 >> 专题:嘉年华 >> 文章【专题:嘉年华】卷首语Comments>> | Tags     科学松鼠会 发表于 2010-01-03 0:04每当和大家说起:“我们要做个《嘉年华专题》呐!”对方都会向我瞪出一副,哦,就是很多朋友“松鼠会是干什么的,卖松鼠嘛?”的那种神情:“《嘉年华专题》是什么,又要写回顾嘛?” 是的,是回顾。这个2009的初冬,并不庞大、并不专业的我们一起仓促地摸爬滚打,居然做成了这样一件事情。这样的经历,不管怎么说叨、即使一遍遍回顾都不过分。不过今天,我们愿展示给你另外一种回顾的方式,看这一群风生水起的人儿,怎样撷取自己生命中一朵花絮,轻拢慢捻吹口气儿~就成了另外一组科学文章——以松鼠的方式铭记2009,并向它作别,继续前行。正值嘉好年华,松鼠一直在路上。 谁说的,生活不是先锋电影,无法闪回? 请看这里:2009科学嘉年华视频-贺岁版(YY制作)视频里收罗了松鼠会周年庆时部分外地松鼠发来的视频或截图。请努力发掘自己的身影噢!由于能搜罗到的照片和视频有限……没有发来视频的朋友,你们也一直在场。  专题释放顺序:1、粥粥           《抵抗甲流7种武器》(温暖的画、还有小贴士,我们还能要求更多么?)2、fwjmath  《在你附近的远方》    (关键词:六度分隔)3、瘦驼          《翻版老罗·变色龙效应·夫妻相》   (许岑老师声音和老罗如出一辙,这是为什么涅?)4、renard     《北京的冬天》  (瑟瑟寒风,瘦驼短袖动人为哪般?)5、田不野      《活佛开光,光不光?》 (嘉年华现场呵,田不野遭MM追问“活佛开光”)6、小庄          《谢肉祭——吃肉吃素的沉思录》(后台,钟扬老师说:不吃肉其实很危险……)7、白鸟          《尴尬的营养盛宴》    (学环境的白鸟喜滋滋地看着云大新书,突然想到:富有营养都好么?水可不这么想。)8、0.618       《但求无怨无悔》     (究竟要不要冒大雪来嘉年华?学心理的0.618说了:我们决策来决策去,就是怕后悔。)9、悠扬          《共情……拖稿ing》(关键词:共情。远在大洋彼岸的悠扬说:我看yami写的回顾,看哭了……) 值得一提的是,本期专题特邀到胖兔子粥粥为大家带来可爱的漫画。本期“嘉年华专题”是跟在“甲流专题”身后,忙不迭地赶在新年登场的。说起来,“科学嘉年华”开锣前,也曾险遭甲流的暗算,最悲观的时候传来的消息是“可能会取消所有活动”。现在,胖兔子粥粥用他的招牌漫画告诉你,甲流不可怕,只要你掌握这“7种武器”。但比这幅画和小贴士更珍贵的,是粥粥脱口而出的一句话:“画甲流,我没感情;但嘉年华,这个要有感情!”by 杨杨 ———————————————新年快乐分割线—————————————————如果你还不太了解“2009科学嘉年华”,欢迎猛击、猛击这里:2009“科学嘉年华”关于“2009科学嘉年华”的部分报道:《人民日报海外版》-赛先生也是时尚先生《南方周末》—松鼠会:让科学成为流行色《新京报》    —科学原来也好玩!;“嘉年华”引爆科普迷思 AKPC_IDS += "31897,";20 Responses to “【专题:嘉年华】卷首语”回到顶部 fwjmath 说:2010-01-03于1:00哇~~~排在粥粥后面~~~好荣幸啊~~~ 回复 庄 说:2010-01-03于1:15排在田不野后面。。。 回复 我不是枫蓝 说:2010-01-03于1:21没有我~~~ 回复 我不是枫蓝 说:2010-01-03于1:21剧透……我是下一专题的…… 回复 lalunasun 说:2010-01-03于1:22瑟瑟寒风,瘦驼短袖动人为哪般? 同问! 回复 小如 说:2010-01-03于1:29哈哈,差不多明天、或后天你就能看到啦~ 回复 lalunasun 说:2010-01-03于1:47vedio原来是你做的啊,杨扬好厉害!不过蛮遗憾的是没有钟扬老师。。。 回复 subey 说:2010-01-03于8:35视频真乐呵~呵呵,是该回顾了,当时做了那么多,你们~ 回复 newgnaw 说:2010-01-03于9:13哈哈,杨杨,果然好惊喜 回复 小如 说:2010-01-03于12:48哈哈,白鸟~说给你惊喜哒果然就要给你嘛~ 回复 renard 说:2010-01-03于11:31杨杨我喜欢你喜欢你做的视频!!! 回复 小如 说:2010-01-03于12:49嘿嘿,DUDU~我也喜欢你哇~你是谁家那小谁呀? 回复 小姬 说:2010-01-03于11:47杨杨为啥我每次看你做的视频都想哭呢!!我爱死你了!!! 喜欢歌里那句话:是红男绿配~都是二十啷当岁~嘻嘻哈哈我们穷开心! 松鼠会青春无敌!太美好了!我爱你们!! 回复 小如 说:2010-01-03于13:00嘿嘿,小姬,一大早醒来就看你表白两次,好幸福哇~哈哈,我也喜欢那两句~还喜欢那两句配的栽赃八卦的图片~:) 回复 小姬 说:2010-01-03于20:53哈哈,我们真是默契,你有没有看到我在13豆瓣相册里他和庄合影下面写了一句“你们结婚吧!”好多人跟帖呢! 回复 庄 说:2010-01-04于12:39啥时候出这种惨绝人寰的事情了?我和他都不乐意的,今天早上讨论过了。 回复 lalunasun 说:2010-01-04于13:2320090822,老早年前的事了。。。 小如 说:2010-01-04于21:33惊爆八卦:京城最冷冬日,姬十三小庄一早论及婚嫁…… 0.618 说:2010-01-03于13:27终于上线啦! 回复 讴歌 说:2010-01-04于7:08从rss泡泡一下! 回复Leave a Reply 点击这里取消回复姓名: 必填邮件: 必填,不会公开链接:选填评论: [...]

  9. viceversa说道:

    艾~fmjmath改名了也~

  10. XVenus说道:

    没看明白最后关于直径描述的那段话,比如直径的单位?

  11. XVenus说道:

    那么这个的半径(也即是4)跟之前提到的msn统计得出的6.6有什么关联吗?或者说区别说明了什么?

    • fwjmath说道:

      那个图,只是一个小世界网络的例子,而不是真正的全世界的人际关系网络。

      全世界的人际关系网络要画出来就太大咯~

  12. lalunasun说道:

    又改名鸟。。。
    校内曾经有个小应用程序,就是把你的好友中相互有联系的人用直线连出来,然后你就可以看出你的好友有几个圈子。

  13. lalunasun说道:

    我穿越了!我真的穿越了!

  14. 蒙面人A说道:

    世界变小了.....

  15. rye说道:

    觉得,要是有个人不停交朋友,无视交朋友的时间,说不定所有人都会成为朋友呢。那把信交给这个人,岂不是一下子送到啦?网络只是文化交流,和现实世界有关系但也不能拿来相比呀~网络是超越地域的存在-w-

  16. 答案说道:

    说的我一阵温暖 湿了一片!

  17. versugw www.kuaipu.com.cn说道:

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  18. 方弦说道:

    那个不需要理解,就是个小世界网络的例子~~~

  19. XVenus说道:

    那“这个小世界是靠远方的朋友维系的”是啥意思呢?

  20. fwjmath说道:

    在一幅图(比如说一个人际网络)里边,要理解直径,首先我们要定义距离。两点之间的距离,就是要从一个点走到另一个点所需要经过的边的数目。而一幅图的直径就是所有“点对”距离的最大值。

    因为远方的朋友可以打破地域对人际网络的限制,所以我们可以说远方的朋友使世界更小了。