Measuring and moderating opinion polarization in online social networks
Φόρτωση...
Ημερομηνία
Συγγραφείς
Ματάκος, Αντώνιος
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής
Περίληψη
Τύπος
Είδος δημοσίευσης σε συνέδριο
Είδος περιοδικού
Είδος εκπαιδευτικού υλικού
Όνομα συνεδρίου
Όνομα περιοδικού
Όνομα βιβλίου
Σειρά βιβλίου
Έκδοση βιβλίου
Συμπληρωματικός/δευτερεύων τίτλος
Περιγραφή
The polarization of society over controversial social issues has been the subject of
study in social sciences for decades [22, 33]. The widespread usage of online social
networks and social media and the tendency of people to connect and interact with
like-minded individuals has only intensified the phenomenon of polarization [4]. In
this thesis, we consider the problem of measuring and reducing polarization of opinions
in a social network. Using a standard opinion formation model [15], we define
the polarization index, which, given a network and the opinions of the individuals
in the network, it quantifies the polarization observed in the network. Our measure
captures the tendency of opinions to concentrate in network communities, creating
an echo-chamber. Given a numerical measure of polarization in the network, we consider
the problem of reducing polarization by convincing individuals (e.g., through
education, exposure to diverse viewpoints, or incentives) to adopt a more neutral
stand towards controversial issues. We formally define the ModerateInternal and
ModerateExpressed problems, and we prove that both our problems are NP-hard.
By exploiting the linear-algebraic characteristics of the opinion formation model we
design polynomial-time algorithms for both problems, and efficient heuristics. We
conduct our experiments on real-world datasets, with data from twitter representing
well-known controversies. We demonstrate the validity of our metric, by comparing
against other metrics, and observing the obtained value in both polarized and
non-polarized settings. We also showcase the efficiency and the effectiveness of our
algorithms and heuristics in practice.
Η πόλωση της κοινωνίας πάνω σε αμφιλεγόμενα κοινωνικά ζητήματα έχει υπάρ- ξει ως αντικείμενο έρευνας στις κοινωνικές επιστήμες εδώ και δεκαετίες [22, 33]. Η διαδεδομένη χρήση των online κοινωνικών δικτύων και social media αναμενό- ταν να κάνει τους ανθρώπους πιο ανοιχτούς σε διαφορετικές ιδεές, νοοτροπίες και απόψεις, και φαινόταν σαν ένα βήμα προς τον εκδημοκρατισμό και την διαποικί- ληση των κοινωνιών. Όμως, η εύκολη πρόσβαση σε άφθονη πληροφορία και η τάση των ανθρώπων να συνδέονται και να αλληλεπιδρούν με ομοϊδεάτες, έχει οδηγήσει στο αντίθετο αποτέλεσμα. Σαν συνέπεια, αντί να γεφυρωθεί το χάσμα μεταξύ των ανθρώπων, το φαινόμενο της πόλωσης έχει γίνει πιο έντονο [4]. Η πόλωση κατα- κερματίζει την κοινωνία σε ομάδες, με αποτέλεσμα την κατάπτωση του δημόσιου διαλόγου και της αλληλοκατανόησης μεταξύ των διάφορων πλευρών, καταστρέφο- ντας την ομαλή και δημοκρατική λειτουργία των κοινωνιών. Συνεπώς, η δημιουργία μηχανισμών για την μείωση της πόλωσης είναι ζήτημα υψίστης σημασίας. Σε αυτή τη διατριβή, θεωρούμε το πρόβλημα της μέτρησης και της μείωσης της πόλωσης των απόψεων σε ένα κοινωνικό δίκτυο. Χρησιμοποιούμε ένα καθιερωμένο μοντέλο σχηματισμού απόψεων [15], το οποίο υποθέτει ότι κάθε χρήστης έχει μια εσωτερική άποψη που είναι σταθερή, και μια εκφραζόμενη άποψη που εξαρτά- ται από την εσωτερική του άποψη και τις εκφραζόμενες απόψεις του κοινωνικού δικτύου. Με βάση αυτό το μοντέλο ορίζουμε το polarization index, το οποίο, δεδομέ- νου ενός δικτύου και εσωτερικών απόψεων των ατόμων στο δίκτυο, ποσοτικοποιεί την παρατηρούμενη πόλωση στο δίκτυο. Η μετρική μας συλλαμβάνει την τάση των απόψεων να συγκεντρώνονται σε δικτυακές κοινότητες, δημιουργώντας θαλάμους αντήχησης(echo-chambers). Δοθείσας μιας αριθμητικής μετρικής της πόλωσης στο δίκτυο, θεωρούμε το αλ- γοριθμικό πρόβλημα της μείωσης της πόλωσης πείθοντας άτομα(για παράδειγμα, μέσω μόρφωσης, έκθεσης σε ποικίλες απόψεις ή δίνοντας κίνητρα) να υιοθετήσουν μια πιο ουδέτερη στάση προς αμφιλεγόμενα ζητήματα. Ορίζουμε τυπικά τα ModerateInternal, όπου μετριάζουμε τις εσωτερικές απόψεις των χρηστών, και ModerateExpressed προβλήματα, όπου μετριάζουμε τις εκφραζόμενες απόψεις. Από υπο- λογιστικής άποψης, αποδεικνύουμε ότι και τα δύο προβλήματα είναι NP-δύσκολα. Εκμεταλλευόμενοι τα αλγεβρικά χαρακτηριστικά του μοντέλου σχηματισμού από- ψεων, σχεδιάζουμε πολυωνυμικού χρόνου αλγορίθμους και για τα δύο προβλήματα, καθώς και αποτελεσματικούς ευριστικούς. Διεξάγουμε τα πειράματα μας σε δεδο- μένα απο τον πραγματικό κόσμο, με δεδομένα απο το twitter που αφορούν γνωστές διαμάχες. Επιδεικνύουμε την εγκυρότητα της μετρικής, συγκρίνοντας με άλλες με- τρικές, και παρατηρόντας την τιμή που μας δίνει για πολωμένα και μη-πολωμένα περιβάλλοντα. Τέλος, αποδεικνύουμε την αποδοτικότητα και την αποτελεσματικό- τητα των αλγορίθμων μας στην πράξη.
Η πόλωση της κοινωνίας πάνω σε αμφιλεγόμενα κοινωνικά ζητήματα έχει υπάρ- ξει ως αντικείμενο έρευνας στις κοινωνικές επιστήμες εδώ και δεκαετίες [22, 33]. Η διαδεδομένη χρήση των online κοινωνικών δικτύων και social media αναμενό- ταν να κάνει τους ανθρώπους πιο ανοιχτούς σε διαφορετικές ιδεές, νοοτροπίες και απόψεις, και φαινόταν σαν ένα βήμα προς τον εκδημοκρατισμό και την διαποικί- ληση των κοινωνιών. Όμως, η εύκολη πρόσβαση σε άφθονη πληροφορία και η τάση των ανθρώπων να συνδέονται και να αλληλεπιδρούν με ομοϊδεάτες, έχει οδηγήσει στο αντίθετο αποτέλεσμα. Σαν συνέπεια, αντί να γεφυρωθεί το χάσμα μεταξύ των ανθρώπων, το φαινόμενο της πόλωσης έχει γίνει πιο έντονο [4]. Η πόλωση κατα- κερματίζει την κοινωνία σε ομάδες, με αποτέλεσμα την κατάπτωση του δημόσιου διαλόγου και της αλληλοκατανόησης μεταξύ των διάφορων πλευρών, καταστρέφο- ντας την ομαλή και δημοκρατική λειτουργία των κοινωνιών. Συνεπώς, η δημιουργία μηχανισμών για την μείωση της πόλωσης είναι ζήτημα υψίστης σημασίας. Σε αυτή τη διατριβή, θεωρούμε το πρόβλημα της μέτρησης και της μείωσης της πόλωσης των απόψεων σε ένα κοινωνικό δίκτυο. Χρησιμοποιούμε ένα καθιερωμένο μοντέλο σχηματισμού απόψεων [15], το οποίο υποθέτει ότι κάθε χρήστης έχει μια εσωτερική άποψη που είναι σταθερή, και μια εκφραζόμενη άποψη που εξαρτά- ται από την εσωτερική του άποψη και τις εκφραζόμενες απόψεις του κοινωνικού δικτύου. Με βάση αυτό το μοντέλο ορίζουμε το polarization index, το οποίο, δεδομέ- νου ενός δικτύου και εσωτερικών απόψεων των ατόμων στο δίκτυο, ποσοτικοποιεί την παρατηρούμενη πόλωση στο δίκτυο. Η μετρική μας συλλαμβάνει την τάση των απόψεων να συγκεντρώνονται σε δικτυακές κοινότητες, δημιουργώντας θαλάμους αντήχησης(echo-chambers). Δοθείσας μιας αριθμητικής μετρικής της πόλωσης στο δίκτυο, θεωρούμε το αλ- γοριθμικό πρόβλημα της μείωσης της πόλωσης πείθοντας άτομα(για παράδειγμα, μέσω μόρφωσης, έκθεσης σε ποικίλες απόψεις ή δίνοντας κίνητρα) να υιοθετήσουν μια πιο ουδέτερη στάση προς αμφιλεγόμενα ζητήματα. Ορίζουμε τυπικά τα ModerateInternal, όπου μετριάζουμε τις εσωτερικές απόψεις των χρηστών, και ModerateExpressed προβλήματα, όπου μετριάζουμε τις εκφραζόμενες απόψεις. Από υπο- λογιστικής άποψης, αποδεικνύουμε ότι και τα δύο προβλήματα είναι NP-δύσκολα. Εκμεταλλευόμενοι τα αλγεβρικά χαρακτηριστικά του μοντέλου σχηματισμού από- ψεων, σχεδιάζουμε πολυωνυμικού χρόνου αλγορίθμους και για τα δύο προβλήματα, καθώς και αποτελεσματικούς ευριστικούς. Διεξάγουμε τα πειράματα μας σε δεδο- μένα απο τον πραγματικό κόσμο, με δεδομένα απο το twitter που αφορούν γνωστές διαμάχες. Επιδεικνύουμε την εγκυρότητα της μετρικής, συγκρίνοντας με άλλες με- τρικές, και παρατηρόντας την τιμή που μας δίνει για πολωμένα και μη-πολωμένα περιβάλλοντα. Τέλος, αποδεικνύουμε την αποδοτικότητα και την αποτελεσματικό- τητα των αλγορίθμων μας στην πράξη.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Πόλωση, Κοινωνικά δίκτυα, Μοντέλο σχηματισμού απόψεων, Polarization, Social network, Social media, Opinion formation model
Θεματική κατηγορία
Social networks
Παραπομπή
Σύνδεσμος
Γλώσσα
en
Εκδίδον τμήμα/τομέας
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής
Όνομα επιβλέποντος
Τσαπάρας, Παναγιώτης
Εξεταστική επιτροπή
Τσαπάρας, Παναγιώτης
Γενική Περιγραφή / Σχόλια
Ίδρυμα και Σχολή/Τμήμα του υποβάλλοντος
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής
Πίνακας περιεχομένων
Χορηγός
Βιβλιογραφική αναφορά
Βιβλιογραφία : σ. 44-47
Ονόματα συντελεστών
Αριθμός σελίδων
50 σ.