21世纪网络战争

伤我心太深

网络战争

计算社会科学可以帮助防止或赢得战争吗？五角大楼投注数百万美元寄希望这是可以的。

Sharon Weinberger

如果乔治克鲁尼(George Clooney)在一部电影中担任主角，是将取得成功？或将如他2008年的喜剧“Leatherheads”一样以失败告终？

这个问题，至少概括来说给KenComer提供了思路，Ken Comer是美国美国国防部联合简易爆炸装置对抗组织（Joint Improvised Explosive Device Defeat Organization，JIEDDO）副主任，其处在美国军队对付的路边炸弹战争的中心。最近他听抽时间听取了美国能源部科学家所作的一个简报，这些科学家和一家电影制片厂合作来打磨一鸣惊人的公式化的造型技能。

他们描述了他们如何分析和重新分析好莱坞如何煽动公众的数据，试图从一切他们能想到的方面抽离出结论，但每次得到的同一个结果就是：没有结论。Comer回忆说：“你可以把George Clooney打扮很好，你也可以把其打扮很差，你可以给他粘个胡子，但没有可靠的方法来预测是否一部George Clooney的电影是否火爆。”

Comer说，这很好地说明了为什么国防部（五角大楼）正在重新考虑其对付路边炸弹的问题数据挖掘方法 - 更不用说反恐和战争等方面了。“我作为一个三年来在数据中游泳的人讲这个话，”他说，鉴于其部门在近伊拉克和阿富汗的十年战争中汇总的信息轰炸。“数据不是我们解决这个问题的方案。”

相反，Comer和其他官员正在把他们的赌注放在了新一代的尝试预测群体行为，以及这种行为如何可以改变的计算机模型上了。这项工作有各式各样的名字，包括“人类行为动力学”和“计算社会科学”。其代表了一种从社会网络分析政治预测和复杂性科学的研究领域的融合。

对这项工作的总的资助资金额的是很难得的。但该领域的主要资助者之一，国防部长办公室2011年计划在在上边花费2800万美元，而且几乎都是在非保密的学术和工业研究上边。另外还有单独计算社会科学的计划正在由如国防高级研究计划局（DefenseAdvanced Research Projects Agency，DARPA），国防威胁压制局（Defense Threat Reduction Agency），和陆军，海军和空军部队的研究机构资助进行。

五角大楼的对这项工作投入和很多的热情，以致一些科学家曾因担心这些初始的模型在他们已经准备好之前投入使用，而呼吁放缓一下。

位于华盛顿的美国大学的人类学家RobertAlbro认为，以他们目前的开发状态，这些模型往往是在浪费时间。Albro作为美国人类学协会人类学与安全和情报机构的参与委员会的一员说：“我不是说，计算社会科学是巫术科学，”。“我是说，过于频繁地被计算社会科学工作所产生的巫术科学。”

阴天，有80％的战争机会

现在建模工作中一个经常被提及的灵感老远是在​​2003年发生的一幕，当时联军正在伊拉克徒劳的搜铺被推翻的独裁者萨达姆萨达姆。因为传统方法没有任何结果，一组的美国陆军情报分析员决定使用链接图来描述萨达姆的社会网络之间的关系来汇集可用信息。当他们在算进关键变量如信任，情报分析家们开始意识到，最想通缉的政府官员即那些个性识别扑克牌上的已被广泛在美军中分发，不一定是萨达姆最信任的，因此不可能知道他藏身的地方。相反，图表导致分析师们将其注意力集中在被相信的低级别伙伴包括一个关键的保镖身上，其信息引导追踪者到提克里特附近的一个农场上的独裁者的地下隐匿处。

今天的模拟在概念上是相似的，但有一个关键的区别：陆军分析师的图是静态的，人工绘制和分析。现在的目标是使用算法做所有的这些，使用电脑整合来自不同来源的大量数据，然后保持结果跟随最新的数据演变。

一个创建这样模型系统的主要例子是机构风险分析器 (Organization Risk Analyzer，ORA)：宾夕法尼亚的匹兹堡的卡内基梅隆大学的电脑科学家Kathleen Carley发明的动态网络分析的程序，其在五角大楼资助的计算社会科学中是一位领袖人物。在提到1940年代的科幻小说作家萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）发明的群体行为的“科学”时，Carley开玩笑说，“我们建立了psychohistory模型，我们是奠基者！”

为了为政治上不稳定的地区例如苏丹创造一个ORA模型，Carley解释到，她使用了她自己的AutoMap程序，该程序可以拖网捕鱼似的筛选公开发表的可用新闻报告，并自动提取名字和其他主要数据（看


“冲突预测 ”
）。ORA然后可能使用这些数据信息鉴别有着很高“垂线间（betweenness）”的人或社会网络分析的词典中的节点，这“垂线间”状态意味着与网络中的其他人的很多直接连接。Carley说，“这些个人经常是被认为是有影响的那些，因为 ... 他们联系着不同群体的信息等等”。

同一类型的模型也可用来预测的恐怖主义意识形态如何可能在当地人口生根，并像散布病毒在人群中传播开来。Carley的系统可以使用在特定族群中普遍的见解和态度的相关记录来作为文化变量因素。她说，目标是通过外交谈判或军事行动来定向锁定鉴别出的关键个人和团体，从而产生一种有效的阻止激进的扩散或瓦解恐怖网络的战略。

另一个例子是马里兰大学计算文化动力学实验室主任及计算机科学家Venkatramanan Subrahmanian，开发的空间文化外延引擎（SpatialCultural Abductive Reasoning Engine , SCARE) 。Subrahmanian说使用过去路边炸弹爆炸和，基于距离的限制（恐怖分子因惧怕被抓因此不想携带爆炸品到很远的地方）和文化（他们跟踪到的大部分攻击都是来自和伊朗有关的什叶派，因此这些武装分子不能在逊尼派聚集区附近地区）开放数据的组合分析，SCARE可以预测武装分子的位置在巴格达的半公里范围内。Subrahmanian说他将程序的拷贝给了军队，“很清楚他们在试验它”。

一个模型可以预测一场战争吗？在DARPA的资助下大学的研究人员正在和国防工业巨人洛克希德马丁公司合作开发综合危机早期预警系统(Integrated CrisisEarly Warning System, ICEWS)。至少部分作为上世纪70年代更原始的DARPA预测项目的复兴，目前具体化的ICEWS着重于预测政治事件例如叛乱，内战，政变或侵略。该系统主要收集来自路透社的在线数据新闻材料，并将其与整合了种族或政治团体先前行为，经济因素如一个国家的国内生产总值及和邻国的地理政治的关系等因素的模型结合起来。其结果是ICEWS可能会预测，例如“X国家有60%内战的可能性 ”。

DARPA的项目经理Sean O'Brien说，自从2010年3月以来，ICEWS一直在每月做出预测。他相信那这样的模型，虽然不完美，但已经接近达到对军事领导人有用的那一目的。O'Brien在五角大楼的其他地方有重要的工作：例如，国防部防御研究工程主任办公室在资助其自己的在人力、社会、文化和行为建模方面的项目。以及虽然该办公室没有提供详细信息，但该办公室说其研发的一些模拟模型已经被美国特种作战司令部和美国非洲司令部使用。

一代之外的距离

尽管其中的一些模型研究人员获得了五角大楼资助，但仍然有对这种高兴的过早的热情有一种担心。例如，目前看来不管是电脑模型还是人工分析都不能精确预测今年在中东的动乱。

当谈到预测，Subrahmanian说“我应该说那些搞天气预报的家伙远远在我们前边”，并特别提到气象学家经常被指责他们错误比正确多。“这也许给你一些相对比较清晰的理解，预测科学发展的什么地方。”

Carley指出了自动数据收集的缺陷。她说，“其中一个问题你需要知道作为网络一部分被讨论的那些人，谁在技术层面是活着的。”例如在苏丹的ORA模型中，模型的文本分析产生了一个网络，其关键认为是穆罕默德，但这位伊斯兰预言家在公元前632年就已经去世了。

Albro查阅了一些作为美国国家研究委员会统一社会框架一部分的社会科学计算模型后，担忧认为很多这方面的工作是由计算专家完成，仅仅从社会学家那里得到输入数据，很少留意这些数据的来源和它们真正含义。他指出一些模型通过跟踪在线社会媒体讨论中的“发脾气”短语来作为寻找极端暴力的信号。他认为：“持续的语言暴力暗示的叠加成实际暴力，是疯狂的。”

弗吉尼亚州费尔法克斯市乔治梅森大学Krasnow高级研究所的计算社会科学家，基于主体的建模方法的先驱，RobertAxtell争辩说，并没有足够准确的数据来填充这些模型。他说，“我个人的感觉是，在未来的20年甚至100年在构建搞可信度的人类行为和互助模式方面有很多的研究需要去做。”

类似的提醒在国防部可以听到。北卡罗莱纳三角研究园陆军研究办公室的复杂系统建模管理人John Lavery在比较了19世纪早期物理学和目前计算社会科学的现状后说，“我们才刚刚开始”。

BrianReed同意这一点并认为，“如果你可以利用它，它就是很了不起的工具”。他是位于纽约西点军校网络科学中的行为学家，在引导抓捕萨达姆的网络分析的关键构建者。他警告，“但你能获得太多的信息，必须有人提供一个重点。”Reed引用了一个他自己返回伊拉克的例子，2008年至2009年他被部署在迪亚拉省。为了停止路边炸弹袭击，他要求他的情报组织网络分析当地的叛乱网络。他们提供超量的数据。Reed说，“他们磨碎钢牙，我们这边也没有一个人能够理解”。

批评者如Albro担心太多研究人员没有意识到他们工作的实际限制。Albro见到的很多模型着重于验证，即确保模拟内部是一致的，但是在有效性和确保和现实世界的某些方面联系方面未受到足够的重视。他认为，这些模型也许提供了一种解释性工具，允许决策者或军队领导人批判性的思考一个问题，但这项技术的限制有时间被忽略了。Albro说，“它不能为我们回答我们的问题，他也不能解决在困境下，我们需要做出怎样的决策。”

事实上，经常不清楚是否目前这代的模型告诉人们的东西是该领域的专家所不知道的。Carley回忆到在一个会议上,她报告了她的ORA模型在苏丹鉴定的一些关键人。“是的，我们知道这里边的大部分。”听众中的该地区专家反馈说。

所有的告诫然而是帮助地面的士兵的需要带着急切紧急的感觉的返回JIEDDO总部。Comer引用JIEDDO资助的基于主体的建模的伊拉克萨迈拉城的模拟说，“我们有一些基于数据的成功例子。”“大的诀窍是把这些模型移到它们能预测的那一点上。”

萨马拉模型能和美军增加或减少的路边炸弹袭击的特定变化相匹配，但这个模型仅适用于萨马拉。Comer说，研究人员“做出了一个了不起的模型，它是真的有用”。“正如他们很快交付给我们的那样，我们说，‘谢谢，Gee，现在你必须为阿富汗也写一个’”。

Comer承认，这个世界上装备最高科技的军队花费上千万美元在使用复杂的计算机软件来预测叛乱行为上，而这些成为问题的叛乱基本上使用的粗制炸弹的原料很少有超过肥料和基本电子元件的，这很具有很讽刺意味。

Cormer说，“敌人坚持住了，尽管不仅没有数据，没有计算能力，没有互联网，没有数据，也没有科学。”

注：Sharon Weinberger是华盛顿特区艾丽西亚帕特森基金会的研究员

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