Tag Archives: предсказуемость

И пребудет с вами сила (и скорость)

исследованияНа выходных исследовали рекламные ролики, и использовали несколько методов, в том числе ай-трекинг. Помимо роликов, которые надо было исследовать, я взял два известных ролика в качестве образцов. Выбрал я их потому, что они заработали огромное число просмотров и «расшаривания» в YouTube. Кроме того, они просто классные и всегда вызывают неподдельные и чистые эмоции. Черт, да я посмотрел их за пару дней раз наверное 70, и каждый раз, каждый раз! они на меня действовали – заставляли улыбаться или умиляться, роняя слезинку.

Вот первый, реклама Budweiser для Super Bowl под названием Puppy Love:

Второй – реклама Volkswagen Passat под названием The Force:

Есть интересное видео, рассказывающее про то, как строится история про щенка:

Но, кроме таких и подобных описаний, есть ли что-то, что можно измерить? Ай-трекинг выдает приличное количество переменных: количество фиксаций, количество фиксаций в секунду, длительность фиксаций, отношение фиксаций к саккадам, скорость фиксаций, длина фиксаций, угловая скорость фиксаций, и прочее. Должна же найтись какая-то переменная, которая показала бы отличия гениального ролика от «обычного»?

Данные я обрабатывал, используя IBM Watson Analytics, что позволило легко находить связи и ассоциации, причем в замысловатых взаимодействий разных переменных. И хотя анализ еще далек от завершения, одну вещь уже удалось отловить. Ничего простого не обнаружилось: было бы, конечно, здорово найти, что средняя длительность фиксаций или длина саккад у хорошего ролика отличается от обычного, и это бы могло стать таким простым и суровым критерием оценки.

Найденная связь – скорость перемещения взгляда (path velocity) – длительность всех отрезков между последовательными фиксациями, разделенная на общее время в секундах, измеряемая в пикселях в секунду (px/s). Следует заметить, что значение скорости, конечно, связано с размером монитора, расстоянием между ним и глазами, частотой ай-трекера и проч. То есть это не универсальная какая-то скорость, по которой можно судить любые другие ролики.

результаты

Итак, именно в данном случае, если эта скорость ниже 469,85 пикселей в секунду, то с большой вероятностью – это Puppy Love от Budweiser. А если выше этой скорости – The Force. 29% точности может показаться незначительными, но вероятность случайного угадывания равна 10% (для каждого из 10 роликов), так что вероятность предсказания выше случайного в 3 раза.

Есть несколько возможных и применимых в данной ситуации объяснений: 1) скорость может быть обусловлена возбуждением или 2) с предсказуемостью ситуации (Holmqvist et al., 2011).

Физиологическое возбуждение – чем оно ниже, тем ниже скорость, и наоборот.

Предсказуемость ситуации: предвосхитительные саккады не так быстры, как реактивные – и в ситуации, когда сюжет предсказуем раз за разом, скорость может быть низкой, а когда сюжет меняется неожиданным образом, зрителю нужно реагировать быстро для восстановления понимания и восприятия ситуации.

На основе этих возможных объяснений можно сделать такие предварительные выводы – строить историю по классическим канонам, не стесняясь того, что могут назвать клише, и использовать проверенные «слезоточивые» методы. Такая история становится понятной, предсказуемой, но как видим, отнюдь не теряет своей прелести. Либо строить историю с неожиданными поворотами – ведь смотрите, как был ошеломлен мальчик (а вместе с ним и мы), когда после всех его попыток он смог покорить Силу и завести машину!

Holmqvist, K., Nyström, N., Andersson, R., Dewhurst, R., Jarodzka, H., & Van de Weijer, J. (Eds.) (2011). Eye tracking: a comprehensive guide to methods and measures, Oxford, UK: Oxford University Press.


Жизнь – программный код: как мы стали предсказуемыми?

big dataВы можете пожать плечами, если вас спросить, где вы будете в три часа в следующую среду, но модель с большой вероятностью будет знать об этом.

Какова роль случайных факторов в человеческом поведении и до какой степени наше поведение предсказуемо? На эти вопросы пытались ответить ученые на одном из симпозиумов ежегодной конференции Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS) в феврале 2013 года в Бостоне. Вопросы актуальные: огромные массивы данных, которые производит современное технологическое общество, вкупе с новыми инструментами анализа создают невиданные по точности возможности для предсказаний социального поведения.

Например, детальную информацию о наших перемещениях имеют мобильные операторы. Команда исследователей из Northastern University в Бостоне собрала такие данные о 50 тысячах человек за три месяца, делающих или получающих хотя бы один вызов по телефону за два часа. Они создали математическую модель и обнаружили, что предел предсказуемости нахождения человека в любой момент времени составляет 93%! Еще более удивительно, что не было ни одного случая, где предсказуемость опустилась бы ниже 80%.
Кажется тривиальным предсказывать жизнь работающего человека в большом городе, с маршрутом дом – работа – дом. Стоит учесть, что данные, с которыми приходилось работать, были не идеальны: ученые получили лишь приблизительное местонахождение человека и только тогда, когда он делал или получал вызов. Все другое время человек был невидим, тем не менее модель могла справляться и с этим.
К слову, именно 80% точности предсказания сегодня достигли и математические модели, описывающие движения и фиксации глаз человека при просмотре визуальных стимулов, будь то реклама, либо натуральные сцены жизни. Эти движения глаз опосредованно отражают ход мышления и процесс принятия решения. Супермаркеты также используют такие модели и по картам лояльности с высокой точностью предсказывают наши покупки и даже то, что у вас в семье скоро будет ребенок.
Каждый из нас считает себя уникальным и неповторимым и жаждет больше спонтанности и изменений в жизни, но, как видим, хорошо предсказуем и с математической точки зрения почти ничем не отличается от другого.
Вот еще пример. Необходимость в постоянной мобильности требует новых подходов к городской и пригородной транспортной инфраструктуре. Скорость роста новых городов, особенно в Азии и Африке, вынуждает искать новые методы регулирования трафика. Группа, которую представляла Марта Гонзалес из Массачусетского технологического института, также использовала данные мобильных операторов, чтобы понять динамику использования дорог и предсказывать транспортные движения и проблемы. Ученые обнаружили, что пробки образуют лишь небольшое число источников дорожного движения. Это позволяет создать эффективную стратегию, снижающую время путешествия через всю транспортную систему. Для этого модели надо «скормить» данные нахождения наших телефонов.

Другая тема предсказаний социального поведения – распространение заболеваний. Дирк Брокманн из Northwestern University считает, что динамика эпидемий становится понятнее, если смотреть на нее под новым углом. Его группа использовала данные транспортных сетей. Более 3 миллиардов людей ежегодно летают самолетами, и эту мобильность можно предсказывать. Ранний пример, вдохновивший на последние идеи, – это отслеживание банковских купюр на сайтах Wheresgeorge и Eurobilltracker.com. Это позволяет ученым собирать массивные объемы данных, анализируя которые, можно опосредованно судить о мобильности людей.
Существующие модели основываются на географической дистанции, но это делает картину неполной. Например, Нью-Йорк и Лондон находятся далеко друг от друга, но ежесуточный трафик между ними составляет 10 тысяч человек, делая эти города ближе, чем, например, географически близкие Нью-Йорк и Милуоки. Города с большим количеством связей, такие как Амстердам, Лондон, Гонконг, – важные центры распространения заболеваний. Когда носители заболевания достигают этих городов, скорость и география распространения достигает максимума. Модель, которую разработали ученые, позволяет довольно точно предсказать ход эпидемии, основываясь только на очаге заражения и числе заболевших. Именно эта модель воссоздала ситуацию 2009 года с эпидемией свиного гриппа H1N1 с поразительной точностью.
Области применения моделирования социального поведения обширны: среди прочего они могут быть полезны для расчета распределения ресурсов в электрических сетях, для предсказания гражданских волнений и распространения компьютерных вирусов. Но таким системам предсказаний предстоит решить еще много сложнейших технических и этических проблем. Например, должна ли такая информация о предсказаниях быть публично доступной в реальном времени? Не говоря уже о террористах, которые могли бы эксплуатировать такие знания для совершения своих злодеяний. Риски неправильного предсказания могут создать колоссальные финансовые и социальные сложности. Владение информацией потенциально усиливает власть и возможность контроля населения.

Другая проблема: в отличие от физической системы, социальное поведение будет адаптироваться к знаниям, полученным в предсказании, а сама информация станет интегральной частью поведения.

Как-то британская служба MI5 подсчитала, что стабильность и порядок в стране могут исчезнуть всего лишь за 48 часов, или за четыре пропущенных приема пищи. Нехватку еды и воды, в результате стихии или волнений, пользуясь современными моделями, можно предвидеть и предотвратить, вернув страну в лоно благополучия. Но это благополучие, в свою очередь, тоже потребует жертв: так, недавнее исследование показало, что после теракта 11 сентября 2001 года больше американцев стали избегать полетов на самолетах, предпочитая автомобили. Именно благосостояние нации – развитая дорожная инфраструктура и наличие автомобилей у большого числа людей – привело к тому, что смертность на дорогах увеличилась. Таким образом, террористы, как заметили авторы исследования, продолжали убивать даже после теракта. Смешно, что мы могли бы предсказать и это и создать еще одну, новую ситуацию. Напоминает «Свидание в Самарре» Сомерсета Моэма.
Не остается в стороне и политика: Болеслав Сжимански из Rensselaer Polytechnic Institute представил модель предсказания смены политического настроения общества (см. подробнее на Slon: «Суперкомпьютер рассчитал, при каких условиях сменится власть в России»). Господствующее мнение большинства может быть очень быстро изменено небольшой группой случайно распределенных людей, не обязательно связанных между собой, способных убеждать других в своей точке зрения, при этом не поддаваясь чужим взглядам. Это критическое число составляет чуть меньше 10% населения. По достижении этой цифры скорость смены политического курса становится драматически быстрой.
А Дирк Хелбинг из Швейцарского федерального технологического института говорит об идее создания математической модели общества в целом. Работы уже ведутся, а их цель – объединить различные модели вроде тех, о которых шла речь, в единую систему симуляции и предсказания поведения общества. Вот видео с его недавним выступлением по этой теме.
Мы становимся все более предсказуемыми и понятными для математических моделей. Они – как волшебное зеркало, которое показывает не только, кто мы и где мы сейчас, но и как нас изменит будущее. Вопрос, прибавится ли от этого в нашей жизни смысла и счастья?

Первоначально опубликовано на Slon.ru


Пояс богородицы и выборы. Технология веры, в ста томах. Том Первый. Глава Вторая. Страница Первая

Путин смотрит на поясВыборы 2008 года в парламент Малайзии, в отличие от волшебных чуровских 2011 года в России, были непредсказуемыми. Правящая коалиция партий и оппозиционные силы вступили в борьбу с неясным исходом. В итоге правящая коалиция не только лишилась традиционного для нее большинства в две трети голосов, получив лишь простое большинство, но и утратила контроль над многими штатами государства. Эти выборы стали предметом интересного исследования, о котором мы и поговорим сегодня.

Если вы верите в утверждение, что люди имеют то, что они заслуживают, и заслуживают того, что получают, то вы верите, хотя бы отчасти, в персональный контроль над событиями. Можно даже сказать, что вы мыслите в рамках протестантской этики. На самом деле, это очень полезно – это полезно как для физического, так и психического здоровья. Люди, которые считают, что они не могут контролировать ничего в этом мире, обучают себя беспомощности и склонны впадать в депрессию.

Для нас, людей, по многим причинам, очень важно иметь контроль над происходящим, и над нашей судьбой. Наш мозг хочет большей предсказуемости в окружающем мире, хочет видеть причинно-следственную связь, иметь возможность объяснить происходящее в простых понятиях, чтобы строить простое и предсказуемое поведение. И наблюдать такое же понятное и предсказуемое поведение у окружающих нас людей.  Когда человек чувствует, что ситуация выходит из-под его контроля, когда мир вокруг становится нестабилен и мало предсказуем, человек может искать контроль вне себя – в правительстве или в боге. Они-то уж, полагает он, могут обеспечить контроль.

Те люди, которые верят в бога, вероятнее всего, верят и в правительство. Для них эти две сущности – почти что взаимозаменяемые, они якобы вносят порядок, структуру и предсказуемость в этот мир. В серии исследований психологи наблюдали этот феномен в разных его проявлениях (Kay et al., 2010).

Выборы в Малайзии были рассмотрены как натуральный эксперимент – психологи спрашивали участников об их ощущениях политической стабильности, государственном порядке, и вере в бога за две недели до выборов и две недели после выборов. До выборов, когда исход, кто будет во главе правительства и каким оно будет, был неясен, люди чаще соглашались на утверждения, что “события во вселенной развиваются в соответствии с божественным промыслом” и “что бог или другие божественные сущности контролируют события во вселенной”. После выборов, когда политический расклад стал ясен, люди гораздо реже соглашались с такими утверждениями.

Во втором исследовании, в Канаде, участникам эксперимента давали прочитать один из двух вариантов вымышленной новости из газеты, в которой политологи предсказывали, что миноритарные политические партии объединятся, и представят угрозу действующей правящей партии, или не объединятся, и все будет стабильно. После этого участников также спрашивали про их представления, и в частности, о вере в бога. Те люди, которые читали, что силы оппозиции объединятся (возникнет политическая непредсказуемость  и нестабильность), показали гораздо более сильное убеждение в существовании бога, чем те, кто читал, что выборы будут спокойны и предсказуемы. Фигура внизу показывает результаты этого исследования.

политическая стабильность и вера в богаВ еще одном исследовании участникам так же дали почитать вымышленную статью, якобы опубликованную в журнале Science, так же, в двух вариантах. В одном «научно доказывалось», что бог, вероятнее всего существует и может вмешиваться во все процессы, во втором варианте говорилось, что бог существует как создатель, но он не может никак вмешиваться в нашу жизнь. По итогам опросов, выяснилось, что когда люди воспринимают бога как неспособного вмешиваться в жизнь, они больше верят в правительство, чем те, кто воспринимает бога как контролера всего сущего.

Интересно, что эти находки не совсем подходят для жителей США. Как правило, в части  Америке, замороченной библией (так называемый Библейский пояс), ярая религиозность идет рука об руку с закоренелым консерватизмом и верой в правительство. Объясняется это, возможно, уникальностью Америки среди развитых стран, где существует контрастное классовое расслоение, когда одни люди не имеют вообще никакой стабильности никогда, при любом режиме. Этот класс подпитывается иммиграцией из стран, где политической стабильности вообще нет, и люди привыкли к хрупкому непредсказуемому образу жизни.

Можно предположить, что есть люди, которые сознательно отказались в той или иной степени от личного контроля, заменив его контролем других. В таком случае, верующий человек более склонен прогибаться под власть и облизывать власть предержащих, и наоборот, обожающие государственность склонны быть верующими. За примерами таких людей далеко ходить не надо.

Интересный вопрос в этой связи – те люди, которые подгадали привезти святую тряпочку перед выборами, они на что надеялись?

Kay, A., Shepherd, S., Blatz, C. W., Chua, S. N., & Galinsky, A. D. (2010).  For God (or) Country: The Hydraulic Relation Between Government Instability and Belief in Religious Sources of Control. Journal of Personality & Social Psychology. 99(5):725-739.


Освещение улиц и психологический эффект

Исследование компании PhilipsКомпания Philips (Knight & Rogels, 2009) провела исследование, которое показало, что ярко освещенные белым светом улицы, переулки и площади, наряду с четкостью видения объектов, и отсутствием затемненных участков, создают ощущение безопасности и комфорта.

В течение трех лет, в трех европейских городах, Сент-Хеленс в Великобритании, Эйндховен в Голландии, и Навалкарнеро в Испании, 300 человек приняли участие в этом исследовании. Их просили сравнить свои ощущения, находясь на улице, будучи освещенными желтым светом или белым, по трем параметрам: безопасность и комфорт; различение цвета и лиц; и уровень важности этих параметров. И не только ощущения, но и реальное различение цветов и лиц.
Более четкое распознавание лиц действительно приводит к чувству комфорта и безопасности. С точки зрения психологии, это понятно – наш мозг предпочитает определенность и предсказуемость мира вокруг себя. Для различения лиц и человеческих эмоций наш мозг выделяет сравнительно много ресурсов, и быстро определить намерения незнакомца, шагающего вам на встречу по ночной улице, как вы понимаете, важно для выживания.

Слева, на фото, вы можете сравнить – верхняя фотография показывает участок улицы, освещенной желтым светом, нижняя – белым, при одинаковой мощности.

Knight, C., & Rogels, J. (2009). Increased perception of safety and comfort with white light. Proof points in residential areas in three European countries. Koninklijke Philips Electronics N.V.