Mobile-phone network reveals the ties that bind
Physics World - physicsworld.com
If you and your best friend stop talking to each other after a massive row, you might think that would break up your entire social network. In fact, researchers studying the communication patterns of 4.6 million mobile-phone users suggest that your social circle is more likely to break into smaller clusters if you lose contact with more casual acquaintances (arXiv.org/physics/0610104).
Most technological and biological networks collapse when strong ties are removed. A gel, for example, loses its mechanical strength when enough bonds between neighbouring molecules are broken. However, Jukka-Pekka Onnela of Oxford University and the Helsinki University of Technology along with collaborators in the US and Hungary have concluded that weak ties between individuals play a much more crucial role in social networks.
The study, which used 18 weeks of call records from a European mobile phone network, assumed that two users were "tied" if they both phone each other at least once. The strength of that tie is then defined as the total duration of all calls between two users. This reveals a social network, in which a significant number of individuals are linked together (see figure "Ties that bind").
The researchers removed ties between individuals in rank order from weakest to strongest. To their surprise, the network did not remain intact, but underwent a "percolation" phase transition splitting into a collection of unconnected islands, in which individuals were linked to only a small number of other phone users. However, if ties were removed in rank order from strongest to weakest, there was little effect on the network (see figure “Ties that bind”).
According to Onnela, weak links could be important because they tend to be “long-range” interactions that link individuals in different social groups. Conversely, strong ties tend to be “short-range”, linking individuals in the same social group. As a result, the removal of the weak links had a much greater effect on the overall structure of the network.
The results of the study could find application in epidemiology because many infectious diseases tend to spread via social networks. It could also be used in the study of how rumours and other social phenomena move through a social group.
About the author
Hamish Johnston is editor of PhysicsWeb
Руско съобщение:
На основе данных о разговорах по мобильным телефонам построена модель социальной сети, которая приводит к неожиданным выводам: решающую роль в глобальном информационном обмене имеют случайные и непродолжительные контакты между людьми, не имеющими ничего общего.
Для построения карты социальных взаимодействий – то есть структуры, в рамках которых мы обмениваемся информацией, – использовались данные о звонках 7 млн. абонентов, сделанных ими за 18-недельный период. Силу связи между двумя индивидами ученые определили как производную от количества и продолжительности телефонных разговоров между ними за охваченный промежуток времени. Чем дольше и чаще разговаривают два индивида, тем большим количеством информации они обмениваются и тем прочнее их социальная связь. Как выяснилось в ходе исследования, большинство людей регулярно разговаривают лишь с несколькими другими людьми, однако при этом существует очень немногочисленная группа, которая поддерживает интенсивный контакт с десятками абонентов. Аналогичный разброс обнаружился и при анализе продолжительности разговоров: большинство разговаривает по несколько минут за один звонок, вместе с тем существует небольшая группа любителей поболтать, которые разговаривают по часу и более.
Пытаясь выяснить, какие факторы влияют на силу межчеловеческих связей, выявили следующую (вполне очевидную) закономерность: чем сильнее связь между двумя индивидами, тем больше у них общих контактов. Этот факт хорошо соотносится с гипотезой исследования, согласно которой интенсивность обмена информации между двумя людьми зависит от локальной социальной структуры, в которую включены оба индивида, и должна возрастать по мере увеличения числа общих знакомых. Однако из этого очевидного результата следуют весьма неочевидные следствия.
Наиболее сильные информационные связи устанавливаются между людьми, входящими в компактные сообщества, где каждый знает каждого. При этом обмен информацией между отдельными сообществами крайне незначителен: у двух индивидов из разных сообществ крайне мало общих знакомых, следовательно, их связь, как правило, очень слаба. Говорит исследователь Юкка-Пекка Оннела (Jukka-Pekka Onnela): «Мы показали, что социальная сеть организуется таким образом, чтобы обеспечить максимальный информационных обмен внутри отдельных сообществ (физики бы назвали этот уровень мезоскопическим) На уровне же глобальном прохождение информационных сигналов сильно затруднено».
Парадоксальность ситуации заключается в том, что для глобального информационного обмена критическое значение имеют не сильные, а слабые связи. По сути, речь идет о непродолжительных и случайных взаимодействиях между людьми, которые принадлежат к непересекающимся сообществам, то есть не имеют (или почти не имеют) общих друзей и знакомых. При удалении всех слабых связей социальная сеть распадается на ряд изолированных островков. Если же из системы удалить все сильные связи, социальная сеть сохранят свою целостность, по-прежнему обеспечивая сквозную проводимость информационных сигналов.
