Wie wir laufen und reden können Trends vorhersagen

Handy-Daten können eine zugrunde liegende mathematische Verbindung zwischen unserer Bewegung und unserer Kommunikation offenbaren. Dies könnte es leichter vorhersagen, wie sich Krankheiten und sogar Ideen in einer Bevölkerung ausbreiten.

"Diese Studie vertieft unser quantitatives Verständnis des menschlichen Verhaltens", sagt Dashun Wang, Dozent für Informationswissenschaften und Technologie am Penn State. "Wir würden gerne denken, dass wir unser eigenes Verhalten kontrollieren und wir tun können, was wir tun wollen. Aber was wir mit Big Data zu sehen beginnen, ist, dass viel von dem, was wir tun, eine sehr tiefe Regelmäßigkeit vorhanden ist. "

In einer Studie zeigten Standort- und Kommunikationsdaten, die von drei internationalen Mobilfunkanbietern gesammelt wurden, dass sich Menschen in vorhersehbaren Mustern bewegen und kommunizieren, sagt Wang.

Er fügt hinzu, dass, weil Bewegung und Kommunikation verbunden sind, Forscher nur eine Art von Daten benötigen, um Vorhersagen über das andere Phänomen zu treffen. Zum Beispiel könnten Kommunikationsdaten Informationen über die Art und Weise aufzeigen, wie sich Menschen bewegen.

"In vielen Fällen haben wir nicht beide Seiten der Informationen", sagt Wang. "Wir haben vielleicht nur Informationen über soziale Verbindungen oder vielleicht haben wir nur Informationen über Mobilität. Was diese mathematische Gleichung uns erlaubt, ist, einen von dem anderen abzuleiten. "


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Die Gleichung könnte unter anderem besser vorhersagen, wie sich ein Virus ausbreiten könnte, so die Forscher, die ihre Ergebnisse im Internet berichten Proceedings of the National Academy of Sciences. In der Studie testeten sie die Gleichung auf einer simulierten Epidemie und fanden, dass entweder Standort- oder Kommunikationsdatensätze verwendet werden könnten, um die Bewegung der Krankheit zuverlässig vorherzusagen.

"Eine Anwendung, die wir zeigten, ist, wenn wir wissen, wer mit wem in einem Land kommuniziert, könnten wir abschätzen, wie sich ein Virus in diesem Land ausbreiten würde", sagt Wang. "Damit wir wissen können, wie sich ein Virus ausbreitet, müssten wir normalerweise wissen, wie sich Menschen bewegen, aber das müssen wir jetzt nicht wissen.

"Wenn ein Virus, wie der Zika-Virus, in Dallas eindringt, sagen wir, dass wir nicht nur wissen würden, wie es sich in den Vereinigten Staaten verbreiten würde, sondern dass unsere Schätzungen viel genauer sind als die mit unseren Methoden erreichten früher verwenden. "

Er fügt hinzu, dass Forscher diese Daten auch nutzen könnten, um vorherzusagen, wie Ideen und Trends durch eine Kultur fließen.

Wang sagt, dass dieses Phänomen auf mathematischen Regeln beruht, die oft als Potenzgesetzverteilung bezeichnet werden. Dieses Gesetz beschreibt die Regelmäßigkeit bestimmter Verhaltensweisen, erkennt jedoch, dass es immer eine geringe Chance für eine gelegentliche große Abweichung gibt.

"Zum Beispiel bewegen Menschen die meiste Zeit nur sehr, sehr kurze Entfernungen, nur zu Orten in der Stadt", sagt Wang. "Aber manchmal wirst du einen Weitsprung machen. Du nimmst einen Ausflug nach New York City, und wenn du dort bist, kannst du noch ein paar kurze Sprünge machen, bevor du wieder nach Hause kommst. "

Die Forscher analysierten Daten aus drei verschiedenen Datenbanken mit Nachrichten von 1.3 Millionen Nutzern in Portugal und 6 Millionen Nutzern in einem nicht genannten europäischen Land. Sie sammelten auch vier Jahre lang Daten von einem großen Mobilfunkanbieter in Ruanda.

Die Datensätze enthielten Informationen darüber, wer Anrufe mit wem und wo tätige Personen anruft oder sendet, laut Wang.

Wang arbeitete mit Forschern der Katholischen Universität Louvain, der Universität von Miami und der Northeastern University zusammen.

Das US Army Research Laboratory, das Office of Naval Research, die Defense Threat Reduction Agency und die James S. McDonnell Foundation 21st Century Initiative im Studying Complex Systems unterstützten diese Arbeit.

Quelle: Penn State

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