לפצח את הרשת

בשנה האחרונה מבלה פרופסור אמיר לשם חלק ניכר בזמנו ברשתות חברתיות כמו פייסבוק וטוויטר. אלא שבניגוד לרובנו, לשם, המתמחה בין השאר ברשתות תקשורת, עיבוד מידע ועיבוד אותות - לא נמצא שם כדי להעביר את הזמן. למחקר שלו, הבוחן דינמיקה ברשתות חברתיות, יכולות להיות השפעות בתחומים מגוונים – ממחקר גנטי ועד לוחמה בטרור. "יש מודל מקובל בסוציולוגיה להתפשטות של דעות ברשתות חברתיות, ואנחנו מנסים להבין ולזהות מיהם הגורמים המשפיעים ברשתות חברתיות, ומהי מידת ההשפעה שלהם," הוא אומר. "זה חשוב, כמובן לנושא של פרסום - אם נגלה מי משפיע על אחרים, כדאי להשקיע בו יותר מאמץ מכיוון שהשפעה עליו יכולה להפיע על החוגים החברתיים שלו. גישה דומה יכולה להשפיע גם, למשל, בנושא של לוחמה בטרור. בארה"ב, לדוגמה, יש כמה מאות אלפי אתרים שמפיצים אידיאולוגיה איסלאמית קיצונית. סגירה של אתר כזה דורשת צו מיוחד ותהליך משפטי ארוך ויקר. אם נדע לזהות איזה מהאתרים האלה משפיעים באמת, ועלולים להניע אנשים לפעולות רדיקליות - נדע לזהות באיזה מהם להשקיע את המאמץ."

בכדי להבין איך עובד מידע משפיע ברשת, החליטו לשם ושותפיו למחקר, פרופסור אנה סקליונה מאוניברסיטת אריזונה והדוקטורנט שלה ואי הוי טו, לנתח מודל בו מכניסים סוכנים לרשת, ולאחר זמן לנתח עד כמה הם מצליחים להשפיע על המצב היציב– מידע מסוג זה מאפשר לשחזר את ההשפעה ההדדית של חברים אחרים ברשת אחד על השני. "אנחנו בוחנים דיונים בנושאים שונים, אוספים מידע, מסיקים איך המידע מתפשט ומה העמדות של אנשים ברשת - ואז על בסיס המידע שצברנו מפיצים מידע משלנו ובוחנים מה קורה לו והאם הוא משיג את המטרה. כל זה יוצר לנו מודל מתמטי למידת ההשפעה של חברים שונים ברשת, כולל מי חבר של מי, כשההנחה היא שיכולים אמנם להיות לנו הרבה חברים ברשתות החברתיות, אבל בפועל יש מעט מאוד אנשים שבאמת משפיעים עלינו. הרשת האמיתית היא דלילה. אנו קוראים לגישה חישה אקטיבית או "מכ"מ חברתי". לאחרונה הגענו למודל חדש ומפתיע המראה שגורמים אקראיים יכולים לסחוף את ההמון לדעה שמלכתחילה רובו התנגד לה. זה מודל חדש לתופעת העדר המראה מנגנון שונה ממה שהוצע עד היום להווצרות של תופעת העדר בכלכלה ובפוליטיקה. המודל הפשוט מדגים כי החיזוי של התפשטות דעות הוא מסובך יותר מהמודלים הקלאסיים להתפשטות דעות במדעי החברה ותופעת עדר יכולה להווצר ספונטנית ולא כתוצאה מהפצה של אינפורמציה מוטעית או כוזבת."

בשלב הבא, ניסו לשם ושותפיו להפוך את הכיוון, ולזהות סוכנים עקשנים - גורמים שמנסים להפיץ מידע ואינם מושפעים מאחרים. "המטרה היא לאתר ולזהות גורמים שמפיצים מידע כוזב - פייק ניוז – בניסיון להשיג מטרה מסוימת. לפעמים זה קל יחסית אבל לפעמים זה מסובך ומסוכן. למה זה חשוב? אם למשל יש לי מערכת חישוב ומישהו משתלט לי על צומת אחת שמבצעת חלק מהחישובים ומזין אליה מידע כוזב – זה יכול להטות לי את המערכת ולגרום נזק לכל הרשת. גישה דומה יכולה לסייע לזיהוי מתקפות על רשת החשמל" 

תוצאות המחקר של לשם ושותפיו נראות מבטיחות. הם פרסמו מספר מאמרים בנושא בשנה החולפת בכתבי עת מובילים והציגו את עבודתם בכנסים המובילים בתחומים של עיבוד אותות, בקרה וקבלת החלטות ומדעי הרשתות. את המודלים שהם פיתחו ניתן, כאמור, ליישם במגוון של תחומים: "בשורה התחתונה, אנחנו לוקחים דינמיקה לא לינארית על רשתות, ומנסים בעזרת מודלים דינמיים להבין את המבנה של הרשת. מלבד יישום ברשתות חברתיות, או זיהוי חדירה של גורמים עוינים למערכות של חישוב מבוזר – ניתן להשתמש בשיטה הזו גם למחקרים בתחום הביולוגיה. למשל לאחרונה הצוות שלנו, בשיתוף עם ד"ר ברוך ברזל מהמחלקה למתמטיקה בר אילן הכליל את הגישה לדינמיקה לא לינארית כדי לזהות השפעה הדדית בין גנים ברשתות רגולציה גנטיות. ביולוגים בתחום הביואינפורמטיקה מנסים כבר זמן רב למצוא שיטות חישוביות למציאת השפעה בין גנים (בחיידקים, ביצורים מסובכים יותר ואף בבני אדם). השיטה שלנו משיגה את התוצאות הכי טובות מכל התוצאות שפורסמו עד היום. היא נבדקה מול שיטות אחרות על הרשתות של E. Coli ושל שמרים והשיגה תוצאות משמעותית טובות יותר"

בשלב הבא, מנסים לשם ושותפיו ליישם את הטכניקות שפיתחו לא רק כדי ללמוד את מבנה ההשפעה ברשת אלא כדי ללמוד דינמיקות של התפשטותברשתות. הרעיון הוא להשתמש במידע על התפשטות של תופעה ברשת וללמוד את המודל הדינמי שיוצר את הנתונים. זה יכול היות למשל על מידע  של התפשטות מגיפות אנדמיות, כמו שפעת או אבולה. "איידס למשל זו מחלה שמועברת במגע מיני, אבל במקרה של נגיפים כמו שפעת, או לחילופין אבולה – מספיק שתפגוש מישהו נגוע כדי להידבק במחלה. התופעה דומה להתפשטות רעיונות ברשתות חברתיות – רעיונות ועמדות יכולות לעבור אליך רק ממישהו שהיית חשוף אליו. במקרה של התפשטות מגיפות אנחנו צריכים לשקלל גורמים נוספים, חלקם צפויים וחלקם פחות, כמו למשל רשת קווי התעופה, אבל גם במקרה הזה, כמו ברשתות חברתיות – זו בסך הכל רשת של קשרים ודינמיקה, שצריך לפצח. הצלחה בפרויקט הזה תאפשר לנו ללמוד בצורה כמותית את הדינמיקה של התפשטות דעות ולפתח מודלים הרבה יותר מדויקים מכל מה שקיים עד היום".