快速鎖定恐怖分子新招數:繪製「聯繫人網路圖」

2015年12月01日 10:18 新浪科技 微博


如何從大量無用信息中分離出有用信息，是大數據時代的一個重要課題。
　　文章來源：賽先生

　　編者按在大數據時代，我們常常被太多的信息所淹沒。這些過度飽和的信息導致我們看不到有用的信息。如何從大量無用信息中分離出有用信息，是大數據時代的一個重要課題。

　　很多時候，信息是來描寫關係的。這些複雜的關係，可以用一個關係網路來形象地描寫。像微信群中的朋友關係，就給出了中國人之間一個很大的關係網。手機的通話和簡訊往來，也能給出一個人與人之間的關係網。這個人與人之間的關係網也叫社會網路。如何從這個龐大的關係網路中提取有效信息，是個很大的挑戰。也許像上文所說，我們可以從這個關係網中發現恐怖分子，或者其他犯罪分子，而我們也許同樣可以從中找到引導社會潮流的精英人士。

　　關係網路無處不在。就像一個網頁與其他網頁的鏈接，給出了網頁的關係網。這個關係網能表明哪個網頁是最重要的網頁。文章中一個一個字的前後關係，也能給出一個字的關係網，也許我們可以從這個字的關係網中，找出哪些字可以組成單詞，或者常用句。人工智慧中用的神經網路也是一個關係網，如何找到（訓練出）最聰明最有能力的神經關係網，是人工智慧面臨的最大挑戰之一。生物中的基因網路，則是了解生物體運作功能的非常重要的關係網。下圖就是一個基因關係網。　



　金黃色葡萄球菌網路連接了1084個基因（85個轉錄因子）。如圖所示，網路模塊的發現和測試豐富了基因本體論關係（灰色的沒有得到豐富）。金黃色葡萄球菌網路圖裡重點突出了一個詳實的與發病機制相關的基因本體論關係的網路模塊。


　　美國民眾在得知政府允許國家安全局收集大眾的手機通話信息之後，嘩然一片。儘管公眾對此褒貶不一，但這些信息經過社會網路分析之後確實有助於反恐調查。



　　信息網路學家Valdis Krebs在2002年時曾發表了一篇備受讚揚的文章，該文章解釋了如何快速有效地繪製出恐怖分子的「聯繫人網路圖」。在過去，警方為了獲取信息，需要全天候寸步不離地監視嫌疑人，而在當今的全球化戰爭時代，要想從外圍可疑分子追蹤到恐怖組織的核心成員，過去的偵查方法可能會花上好幾年，實在缺乏效率。而利用嫌疑人的通訊網路，找出恐怖活動的幕後策劃者，可以更快地找到突破口。當然，這些通訊網路信息中包含了大量的無用信息，並不是每一個嫌疑人的通訊聯繫人都值得被調查。（例如，某些通話僅僅來自鄰居友好的問候，又或者是快遞員的電話。）

　　根據美國數學心理學家Rapoport於1953年提出的三元閉合理論（譯註：根據維基百科，三元閉合理論指，在社交網路中，如果A和B有一個共同的朋友C，那麼A和B也很可能成為朋友。），深入調查嫌疑人的聯繫人名單，著重於那些聯繫人名單中共同的部分，有助於建立更加清晰的恐怖組織「聯繫人網路圖」。而那些僅與其中一個嫌疑人有聯繫的通訊名單可以忽視，這樣，警方不再需要逐一排查每一個嫌疑人接觸過的聯繫人，從而提高效率。除了調查嫌疑人與外界互有來往的通訊記錄之外，網路上的社交聯繫也被列入警方的調查範疇之中。

　　下圖是根據嫌疑人的聯繫人名單繪製的美國911事件的恐怖分子網路圖，這些人與最初被調查的嫌疑人中間僅間隔不到兩個人。我們用不同顏色標記出和恐怖襲擊航班相關的恐怖分子：綠色代表AA#11航班的襲擊者，飛機撞擊了世貿中心北塔；紅色代表AA#77航班的襲擊者，飛機撞擊了五角大樓；藍色代表UA#93航班的襲擊者，最終墜毀在美國的賓夕法尼亞州；紫色代表UA#175航班的襲擊者，飛機撞擊了世貿中心南塔；灰色則代表其他襲擊者的助手們。


　　在建立好基本的「聯繫人網路圖」之後，社會網路理論分析能夠幫助發掘出這個網路圖中更深層次的內在聯繫。相關的數據分析可以揭示出誰是這個網路最核心的聯繫人、與其他成員聯繫最廣泛的人，又或者是為兩個彼此並不直接聯繫的成員提供聯繫紐帶的人等等。通常，這類人很有可能在這個恐怖組織扮演最核心的角色。（例如上圖中上方標綠點的Mohamed Atta，就是911事件的直接參與者之一，而此人正是這個網路圖的關鍵節點之一，見以下表格。）顯然，一張通話聯繫網路能夠顯示這些人是恐怖組織的一員，還是毫無瓜葛的人。正是這種恐怖組織成員之間的通話聯繫，使社會安全不斷受到侵犯。據估計，如果能及時發現911恐怖組織網路中的三個關鍵節點，其恐怖活動本可以被阻止。

　　下圖是對上述聯繫人網路圖的數據分析。



　　與此同時，美國民眾立馬意識到政府的這種反恐手段在調查嫌疑人通訊信息的同時也妨礙了他們的隱私權。當然，政府並不是唯一利用此類涉及隱私信息的機構。例如Facebook以及Twitter等社交網站早已通過分析用戶的社交習慣來發掘出他們的潛在朋友圈以及興趣愛好。無獨有偶，沃爾瑪以及亞馬遜之類的大型超市則通過客戶的購物模式來分析他們的生活習慣，從而進一步推薦他們可能會需要購買的商品。政府通過通話記錄等相關信息來偵探出恐怖組織的網路構成，其手段與此類似，且其對於社會公共安全大有益處，因此民眾的不滿或許並不能終止這種調查。