《人際網絡解密》:「蟻際網路」與網路傳輸封包有其相似之處

《人際網絡解密》:「蟻際網路」與網路傳輸封包有其相似之處
Photo Credit: Jeff Turner @Wikimedia Commons CC BY 2.0

我們想讓你知道的是

戈登、普拉巴卡、德克塔等人發現,蟻群的交流系統類似於網路世界裡的TCP傳輸控制協定(Transmission Control Protocol),這個協定規範了一種在網路上傳遞數據封包的方式。

文:馬修.傑克森(Matthew O. Jackson)

蟻群與旅鼠效應

人與模仿是一體兩面:人之所以成為一個人,完全是透過模仿他人而成。——狄奧多.阿多諾(Theodor Adorno),《最低限度的道德》(Minima Moralia)

地球上的螞蟻是人類數量的100萬倍,因此你住的地方很可能也是螞蟻出沒之處。事實上,除非你住在格陵蘭、冰島或南極洲,不然你生活的地方一定看得到蟻群。你肯定曾經注意到,螞蟻對食物的反應極其迅速。不小心掉落路邊的一小口冰淇淋,很快就會被蟻群包圍。

螞蟻為何消息如此靈通?蟻群並沒有中央控制系統或是共用的大腦,所有的溝通都是透過一隻又一隻的螞蟻個別進行。螞蟻藉由個體間的接觸來交換訊息:牠們會碰觸對方的觸角,以感知彼此體內的化學狀態;還會釋放出微量的費洛蒙,其他同伴一旦靠近就能獲得訊息。我在史丹佛大學的同事黛博拉.戈登(Deborah Gordon)研究螞蟻行為已經數十年了,她的合作對象是史丹佛大學的計算機科學家巴拉吉.普拉巴卡(Balaji Prabhakar),他的專長是網路通訊協定。他們想知道蟻群內的個體交流最後是怎麼演變成集體行動。

在學生凱瑟琳.德克塔(Katherine Dektar)的協力下,他們發現了「蟻際網路」。這個暱稱相當貼切,因為蟻群的覓食系統與網際網路傳輸封包(packet,意指一小段的資訊)的方式有其相似之處。大自然的奧妙令人折服:早在人類發明網際網路通訊協定以前,自然界就已經存在這種穩健、簡單、去中心化且具可擴展性的演算法了。

他們的研究對象是一種名為Pogonomyrmex barbatus的螞蟻,俗稱沙漠食種紅收穫蟻,棲息地位於新墨西哥州的沙漠地區。蟻巢中的螞蟻有著不同的職責,例如「覓食蟻」就負責外出覓食並將食物帶回巢穴。控制蟻群活動的是一個簡單的反饋系統。一旦覓食蟻離巢,牠們會不停地四處搜索,直至找到食物為止。接著,覓食蟻會將食物拖回蟻巢,通常這些戰利品的重量是牠們體重的數倍以上。如果覓食蟻的返巢率提高,那麼在入口待命的覓食蟻就會遇到更多返巢者。

待命者會對此做出反應:當牠們遇到返巢者的次數越多,就越可能加入外出覓食的行列。基本上,待命者每遇到一隻返巢的螞蟻,就會受到一次刺激;而當一段時間內累積的刺激高過某個門檻時,牠們就會出動,執行覓食的任務。當周圍的食物供應較少時,螞蟻的返巢率會下降,因此待命者離巢覓食的比率也會跟著下降。

戈登、普拉巴卡、德克塔等人發現,蟻群的交流系統類似於網路世界裡的TCP傳輸控制協定(Transmission Control Protocol),這個協定規範了一種在網路上傳遞數據封包的方式。當伺服器A與B之間打算傳遞一段資訊時,會先由伺服器A送出一個封包(僅包含一小部分資訊),等到接收方伺服器B確認收到之後,伺服器A才會繼續送出下一個封包。伺服器B確認的速度越快,伺服器A也會以越快的速度繼續送出下一個封包;基本上如果伺服器B能夠越快發出確認訊號,就代表還有足夠的頻寬可以傳輸封包。如果確認訊號開始放緩,則TCP通訊協定也會放慢整個傳輸過程。

這個簡潔的系統充分說明了,為什麼人類或是其他物種可以從同伴的經歷中推敲出重大訊息。如果執勤中的覓食蟻很快地帶著戰利品返巢,這暗示著目前正是覓食的大好時機;為什麼人類天生喜歡模仿身邊的成功人士,也是同樣的道理。蟻群的模仿行為很單純,基本上是完全複製同伴的覓食時機與地點,但人類的模仿行為可以因時因地制宜,根據群體行為與合作方式作出調整。這種模仿能力,加上對周遭環境的即時回應,是人類社會與文化能快速演化的原因之一,因為我們不用等待緩慢的天擇機制帶來改變。

但我們真的會跟隨他人行事嗎?答案是當然會,而且我們隨時都在這麼做。事實上,即使是極其重大的決定,我們也經常追隨別人的選擇。盧卡斯.科夫曼(Lucas Coffman)、克萊頓.費瑟斯通(Clayton Featherstone)與賈德.凱斯勒(Judd Kessler)三人以「為美國而教」(Teach for America)的錄取者為研究對象,觀察這些人的選擇是否受到他人影響。

「為美國而教」這個組織每年會選拔優秀的大學畢業生,到教育資源稀缺的地區教兩年書,期間組織會支付薪酬,雖稱不上不豐厚但也還過得去。例如,一位史丹佛大學的畢業生可能被分配到貧困地區的小學教數學,像是明尼蘇達州較窮的鄉下地區或是洛杉磯的低收入區。這個計畫讓剛從學校畢業的新鮮人有機會嘗試不同的道路,更了解他們生活的世界;同時這些年輕又有活力的老師,也能幫助學校解決師資不足的問題。

「為美國而教」透過一系列的面試來判斷合適的人選,同時充分告知申請者,他們需要為這個計畫投注多大的心力。通過面試後,錄取者必須決定是否成為其中一員,開始為這個計畫付出。科夫曼等人分析了兩種情境下的到職率。第一種情境,錄取者收到標準化的錄取通知,內容主要是恭喜他們通過面試,並且邀請他們加入這個計畫;第二種情境,錄取者一樣收到標準化通知,但信末加上了一段話:「去年有超過84%的錄取者決定加入我們的行列,我誠摯地希望你也成為其中一員。」這段話讓8%的錄取者改變了心意,這些人原本在第一種情境下是不打算加入的。

雖然已經有大量的證據顯示人們的決定會受到他人影響,但這個案例還是相當特殊,因為這可是個重大的職涯決定——不是買哪種牙膏這種日常瑣事,而是往後兩年要怎麼度過的人生大事。然而,要證明「人們會模仿彼此且互相配合」卻不是那麼容易,即使大部分人都同意這個說法。研究人員試圖衡量朋友的行為會多大程度地影響我們的選擇,然而要怎麼過濾掉同質相吸效應,讓他們傷透了腦筋。

我們的舉止為什麼與朋友如此相似?是因為我們互相影響,還是因為我們高度同質,因此很自然地會做出同樣的行為?人們之所以都看了同一場電影,是因為他們想要和朋友談論這部口碑極好的電影嗎?還是因為這部電影剛好引起了某類人的共鳴?抑或是某特定族群剛好看到了同樣的廣告或是電影好評?

為了證明一個人的決定,會促使其他人做出同樣的選擇,我們需要一個像「為美國而教」那樣的實驗:排除其他因素的干擾,控制人們被影響的方式。隨機地在某些錄取者的通知上加入一句話,可以讓我們知道有多少人選擇到職,是因為得知其他人已經加入計畫了。但就算在無法做實驗的情況下,我們還是有機會在某些因緣巧合下,看到類似於實驗設計的隨機性自然而然地發生。這些隨機性可以用來區分人們做某件事的原因。這就是所謂的「自然實驗」。

天氣的隨機性就是一例。透過它,我們可以衡量到底有多少人是因為別人也看了這部電影,而選擇踏入電影院。假設某部電影上映的週末正逢盛夏,芝加哥氣溫飆升,但紐約天氣宜人。在炎熱的天氣下,比平常更多的芝加哥人會走進涼爽的電影院;而紐約的好天氣,則可能讓電影院的人潮比平常少。這種天氣的隨機性意味著,相對於紐約,芝加哥有更多的觀眾看了這部電影的首映。

在下週末氣溫就回歸正常的情況下,觀影人數會有什麼變化嗎?如果人們是因為他人熱烈談論首映的內容而走進電影院,那我們應該要看到芝加哥的觀眾在第二週仍多於紐約。事實上,的確如此。研究顯示,每當一部電影首映週末的觀影人數增加100人,第二個週末的人數就會增加50人,到了第三個週末還可以增加30人。

利用各種不同類型的隨機性(可能是機緣巧合下出現或是研究人員刻意安排),研究人員發現了許多類似的案例,明確指出了人們的確會受到周遭朋友的決定與經驗所影響,像是:哈佛商學院的畢業生是否創業,取決於他們同學的經歷,或是人們要使用哪一款App、是否要參與某個退休金計畫、是否要健身、要買賣哪支股票等等。

書籍介紹

本文摘錄自《人際網絡解密:史丹佛教授剖析,你在人群中的位置,如何決定你的未來》,先覺出版
作者:馬修.傑克森(Matthew O. Jackson)
譯者:顏嘉儀

人與人的接觸和連結,決定了你的價值;
洞悉人際網絡,才能從不斷變動的局勢中掌握關鍵力量!

「人際網絡」大規模主宰我們的生活,卻少有足夠的思考工具帶我們去理解:
人際網絡有什麼特點?如何形塑我們的生活?
人與人的接觸和連結,會以什麼樣的力量左右個人與群體的動向?

你是否——
努力維持社交安全距離,但又憂慮不知感染源有多近?
期待認識位居要津的朋友,想拓展更多機會?
努力追蹤各大KOL動態,想把握最新訊息?大部分資訊都是從同溫層獲得?
辛苦積蓄,卻不確定到底該聽誰的指引展開投資交易?
以上全是「人際網絡」思維工具的射程範圍,更是現代生活每一天的挑戰。

史丹佛超人氣教授、當代網絡經濟學大師馬修.傑克森提供精妙解說,幫助我們看見自己身處的社會位置,學會從不斷變動的局勢中掌握關鍵力量。除了個人層面,人際網絡亦與許多當代重大挑戰密切相關:傳染病、階級不流動、金融危機、新型態的戰爭……對於這些益發嚴重的「社會病徵」,作者帶領我們穿梭在跨領域生動案例中,洞悉人際網絡的奧妙。

本書更從歷史、社會觀察、文化、社群現象解析人際網絡,絕對讓你大開眼界!

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Photo Credit: 先覺出版

責任編輯:潘柏翰
核稿編輯:翁世航


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