計算社會科學

計算社會科學

計算社會科學(Computational social science)指的是在社會科學中採用計算機運算方法的學術分支,運算用以建立模型、模擬、分析社會現象。次分支包括計算經濟學、計算社會學、自動媒體分析等等,內容則專注在透過模擬、建模、網路分析、媒體分析等觀察社會與行為關係及互動。

基本介紹

  • 中文名:計算社會科學
  • 外文名:Computational social science
  • 領域:社會科學
  • 目的:建立模型、模擬、分析社會現象
  • 分支:計算經濟學、計算社會學
  • 方法:實證研究、科學理論
簡介,資料庫,分支,方法,

簡介

計算社會科學指的是將計算的和算法的工具套用於關於人類行為的大規模數據。大數據時代,越來越多的人類活動在各種資料庫中留下痕跡,產生了關於人類行為的大規模數據。這些數據為社會研究提供了新的可能,通過對這些數據的分析,可以獲得人類行為和社會過程的模式。
計算社會科學演化自科學方法的基礎:實證研究(如利用大數據分析數位足跡)以及科學理論(如利用電腦模擬建立社會模型)等等。計算社會科學是一種多學科綜合的方法,透過先進的資訊科技觀察社會,特別是資訊的處理。電腦用於分析社會網路、社會地理系統、社群媒體、傳統媒體內容等等。

資料庫

計算社會科學日益依賴逐漸增加的大型資料庫,正由幾個跨領域計畫建置中或維護中的資料庫有:
塞莎特(Seshat):全球歷史的資料庫,內容系統性的收集了關於內容群體政治社會組織的資訊,以及社會如何演化等。塞莎特隸屬於演化研究所,演化研究所為非營利智庫,目標為“利用演化科學來解決現實世界問題”。
D-PLACE:地方、語言、文化和環境資料庫,提供超過1400個人類社會形態的資料。
文化演化圖集:是由彼得·百富勤(Peter N. Peregrie)所建立的考古資料庫。
CHIA:即歷史分析的協作資訊(Collaborative Information for Historical Analysis),是由匹茲堡大學主持的多學科合作項目,旨在將歷資訊資訊建檔,將數據與全球各地的研究機構連結起來。
國際社會歷史研究所(International Institute of Social History):收集關於勞動關係,工人和勞動的全球社會歷史的資料。
Human Relations Area Files eHRAF Archaeology。
Human Relations Area Files eHRAF World Cultures。
Clio-Infra:從公元前1800年到全球社會樣本的經濟績效和社會福利其他方面的資料庫。
對大量歷史報紙內容的分析率先顯示了如何自動發現周期性結構,對社群媒體進行類似的分析,也能看到明顯的周期性結構。

分支

計算經濟學
計算經濟學是一個介於資訊科學、經濟學、與管理學間的研究主題。 以經濟系統的計算建模的套用方向與科目包含:代理人模型、一般均衡模型、總體模型、理性預期模型、計算計量與統計模型、計算金融模型、網路市場的設計演算工具、特別為計算經濟學設計的規劃工具,以及計算經濟學的教學工具等。部分領域是專門針對計算經濟學去討論的,而有些主要將數值方法延伸至傳統經濟領域中若不使用計算機將很難求解的問題。
計算經濟學套用計算經濟模型求經濟問題的解析解與統計解。一個研究方向為代理人計算經濟學(ACE),專門研究將整體經濟過程視為代理人間互動的動態系統,因此她是複雜適應系統的經濟適應方式。在這裡“代理人”視為根據規則互動的演算個體,而不是真的人群。代理人包括社會個體、生物個體,與實質個體。理論最佳化假設個體是有限理性的,被一些市場力量給限制住,如賽局理論。從初始條件出發,ACE模型隨著時間經過因代理人互動而發展著,最終的目標為:檢驗理論發現與實際資料間隨時間經過的差異性。運算工具包括使用軟體找到多個矩陣運算以及求解線性與非線性方程解。
計算社會學
計算社會學是社會學的一門分支,使用密集演算的方法來分析與模擬社會現象。計算社會學使用計算機模擬、人工智慧、複雜統計方法,以及像是社會性網路分析等新的途徑,由下而上地塑造社會互動的模型,來發展與測試複雜社會過程的理論。
它包含了對於社會行為者的理解,這些行為者之間的互動,以及這些互動對於社會整體的影響。雖然社會科學的主題與方法和自然科學或計算機科學相異,當代對於社會的模擬所使用的許多方法仍舊起源於如物理學與人工智慧等領域。而一些源自於社會科學的方法也被納入自然科學,例如在社會性網路分析與網路科學領域中,網路中心性的測量。
在相關文獻中,計算社會學經常與社會複雜度的研究相關。像是複雜系統、鉅觀過程與微觀過程之間非線性的互連,與突現等社會複雜度的概念也進入了計算社會學的辭彙。一個實際且廣為人知的例子是以“虛擬社會(artificial society)”的形式建造一個演算模型,研究者可以藉此分析一個社會體系的結構。

方法

實證研究(Empirical Research)是通過直接和間接的觀察或經驗獲得知識的方式。可以量化或質性分析的經驗證據(記錄的直接觀察或經驗)。通過量化或有意義的質性形式,研究人員可以回答實證問題,該問題應能明確界定和用收集到的證據(通常稱為數據)解答。研究設計因領域和正在調查的問題而不同。不能在實驗室設定中進行研究的,特別是在社會科學和教育領域內的問題,許多研究人員將質性和量化相結合,以更好地回答問題。
在某些領域,量化研究可能會始於從一個研究問題(例如,“在學習一個單詞列表的過程中聽聲樂對這些單詞以後的記憶有影響嗎?”),這是在實驗室通過實驗測試,量化研究。通常情況下,研究者具有一定的理論將主題置於研究之內。基於這些理論的論述,或假設,將提出(例如,“聽聲樂學習一個單詞列表。有負面影響”)。從這些假設推導出特定事件的預測是派生的(例如,“學習一個單詞列表,一邊聽聲樂的人會比靜默學習記得少。”)。然後這些預測可以用一個合適的實驗測試。根據實驗的結果,將確定是否支持基於該理論的假設和預測。
計算機模擬,又稱為計算機仿真,是指用來模擬特定系統之抽象模型的電腦程式。計算機模擬的發展與計算機本身的迅速發展是分不開的。它的首次大規模開發是著名的曼哈頓計畫中的一個重要部分。在第二次世界大戰中,為了模擬核爆炸的過程,人們套用蒙特·卡羅方法用12個堅球模型進行了模擬。計算機模擬最初被作為其他的方面研究的補充,但當人們發現它的重要性之後,它便作為一門單獨的課題被使用得相當廣泛。計算機模擬從運行數分鐘到數小時到數天。通過計算機模擬被模擬事件的規模已遠遠超過使用傳統紙和鉛筆數學建模任何可能的(甚至想像)。

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