Karakteriserer sociale netværk af den virksomhed, de holder

Folk har en tendens til at forbinde sig med andre, der er som dem. Alumner fra samme alma mater er mere tilbøjelige til at samarbejde om et forskningsprojekt sammen, eller personer med samme politiske overbevisning er mere tilbøjelige til at tilslutte sig de samme politiske partier, deltage i stævner og deltage i onlinediskussioner.

Dette sociologiske koncept, kaldet homofili, er blevet observeret i mange netværksvidenskabelige undersøgelser. Men hvis ligesindede grupperer sig i online og offline rum for at styrke hinandens ideer og danne synergier, hvad betyder det så for samfundet?

Forskere ved MIT ønskede at undersøge homofili yderligere for at forstå, hvordan grupper på tre eller flere interagerer i komplekse samfundsmæssige rammer. Tidligere forskning om forståelse af homofili har undersøgt forhold mellem par af mennesker. For eksempel, når to medlemmer af kongressen er medsponsorer for et lovforslag, er de sandsynligvis fra det samme politiske parti.

Der vides dog mindre om, hvorvidt gruppeinteraktioner mellem tre eller flere personer sandsynligvis vil forekomme mellem lignende individer. Hvis tre medlemmer af kongressen sammen sponsorerer et lovforslag, er det så sandsynligt, at alle tre er medlemmer af det samme parti, eller ville vi forvente mere bipartiskhed? Da forskerne forsøgte at udvide traditionelle metoder til at måle homofili i disse større gruppeinteraktioner, fandt de ud af, at resultaterne kan være vildledende.

"Vi fandt ud af, at homofili observeret i par, eller en-til-en-interaktioner, kan få det til at virke som om, der er mere homofili i større grupper, end der i virkeligheden er," siger Arnab Sarker, kandidatstuderende ved Institut for Data, Systemer og Samfund ( IDSS) og hovedforfatter af undersøgelsen offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences . "Den tidligere foranstaltning tog ikke højde for den måde, hvorpå to mennesker allerede kender hinanden i venskabsmiljøer," tilføjer han.

For at løse dette problem udviklede Sarker sammen med medforfatterne Natalie Northrup '22 og Ali Jadbabaie, JR East Professor of Engineering, leder af Institut for Civil- og Miljøteknik og kernefakultetsmedlem af IDSS, en ny måde at måle på homofili. Ved at låne værktøjer fra algebraisk topologi, et underområde i matematik, der typisk anvendes i fysik, udviklede de en ny målestok til at forstå, om homofili fandt sted i gruppeinteraktioner.

Den nye målestok, kaldet simplicial homofili, adskiller homofili set i en-til-en interaktioner fra dem i større gruppe interaktioner og er baseret på det matematiske koncept om et simplicial kompleks.

Forskerne testede dette nye mål med data fra den virkelige verden fra 16 forskellige datasæt og fandt ud af, at forenklet homofili giver mere præcis indsigt i, hvordan lignende ting interagerer i større grupper. Interessant nok kan den nye foranstaltning bedre identificere tilfælde, hvor der er mangel på lighed i større gruppeinteraktioner, og dermed rette op på en svaghed observeret i den tidligere foranstaltning.

Et sådant eksempel på dette tilfælde blev demonstreret i datasættet fra det globale hotelbookingswebsted Trivago. De fandt ud af, at når rejsende kigger på to hoteller i én session, vælger de ofte hoteller, der ligger tæt på hinanden geografisk.

Men når de ser på mere end to hoteller i en session, er der større sandsynlighed for, at de søger efter hoteller, der ligger længere fra hinanden (f.eks. hvis de tager på ferie med flere mellemlandinger). Den nye metode viste "anti-homofili" - i stedet for at lignende hoteller blev valgt sammen, blev forskellige hoteller valgt sammen.

"Vores mål kontrollerer for parvise forbindelser og antyder, at der er mere diversitet på de hoteller, som folk leder efter, efterhånden som gruppestørrelsen øges, hvilket er et interessant økonomisk resultat," siger Sarker.

Derudover opdagede de, at simpel homofili kan hjælpe med at identificere, hvornår visse egenskaber er vigtige for at forudsige, om grupper vil interagere i fremtiden. De fandt ud af, at når der er mange ligheder eller mange forskelle mellem individer, der allerede interagerer i grupper, så kan det at kende individuelle karakteristika hjælpe med at forudsige deres forbindelse til hinanden i fremtiden.

Northrup var bachelor-forsker på projektet og arbejdede sammen med Sarker og Jadbabaie over tre semestre, før hun blev færdig. Projektet gav hende mulighed for at tage nogle af de begreber, hun lærte i klasseværelset, og anvende dem.

"Da jeg arbejdede på dette projekt, dykkede jeg virkelig ned i at bygge den højere ordens netværksmodel ud og forstå netværket, matematikken og at kunne implementere det i stor skala," siger Northrup, der var i civil- og miljøteknik. systemspor med dobbelt hovedfag i økonomi.

Den nye foranstaltning åbner muligheder for at studere komplekse gruppeinteraktioner i en bred vifte af netværksapplikationer, fra økologi til trafik og socioøkonomi. Et af de områder, Sarker har en interesse i at udforske, er gruppedynamikken i mennesker, der finder job gennem sociale netværk. "Påvirker højere ordens homofil, hvordan folk får information om job?" spørger han.

Northrup tilføjer, at det også kunne bruges til at evaluere interventioner eller specifikke politikker for at forbinde mennesker med jobmuligheder uden for deres netværk. "Du kan endda bruge det som en måling til at evaluere, hvor effektivt det kan være."

Flere oplysninger: Arnab Sarker et al., Higher-orders homophilly on simplicial complexes, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2315931121

Journaloplysninger: Proceedings of the National Academy of Sciences

Leveret af Massachusetts Institute of Technology

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), et populært websted, der dækker nyheder om MIT-forskning, innovation og undervisning.