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你的電腦比朋友更懂你

吳易軒
・2015/01/14 ・1702字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 525 ・七年級
credit:pixabay.com
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你是一個害羞的悶騷鬼嗎?你或許有辦法對朋友隱藏真實的一面,但是可瞞不過你的電腦,一項關於臉書(Facabook)資料的研究顯示,我們身邊的電子產品比我們最親近的朋友還能夠挖掘出我們最真實的個性。

劍橋大學(University of Cambridge)的心理學家吳悠悠(Youyou Wu)及資訊工程學家麥卡爾庫辛斯基(Michal Kosinski)對於此項研究的靈感來自於電影《雲端情人》(劇情是關於一個男子人與工智慧系統女聲之間的浪漫關係),「透過分析電腦中的使用紀錄,電腦能夠更了解使用者的需要進而做出貼心的回應,這甚至是交往許久的男女朋友也不一定能做到的事。」吳悠悠表示,她及庫辛斯基忍不住想道:這在真實生活中有可能實現嗎?

在2007年他們的同事大衛史迪威(David Stillwell)-另一位劍橋心理學家,設計了一個臉書APP稱為myPersonality,在經過同意後用戶會提供豐富的個人資料,不僅有臉書上的資訊如按讚內容及朋友名單,他們還會經過標準的心理測驗並回答調查問題。而使用者的回報就是心理測驗結果及與其他myPersonality使用者比較分析的概要資料。研究人員因此獲得了完美的數據讓他們有辦法將想法付諸實驗。

在庫辛斯基的幫助之下,myPersonality成為非常熱門的APP,目前大概有超過四百萬的用戶註冊及使用,它也隨之成為科學研究的金礦,2013年一項對於myPersonality的資料分析研究刊載在 《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of SciencesPNAS),由庫辛斯基帶領的研究團隊表示,人們在臉書上所按的讚就足以預測個人特質,如性別、種族、政治傾向甚至是性能力,這篇研究也成為當年非常熱門的文獻之一。

credit:www.privateschoolreview.com
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話說回來,用臉書按讚內容判定使用者是同性戀或異性戀可能不難,但要更精確的判斷一個人的個性就又另當別論了,吳悠悠表示:「實驗結果顯示朋友之間互相判斷彼此的個性還蠻準確的。」。

研究團隊使用一種學界公認的方法來推估一個人的個性特質,研究人員通常稱之為Big Five,其方法是讓受測者填寫一份一百題的問卷,並根據「因素分析」(factor analysis)去解析其答案,用五個主要因素去劃分不同的人格特質:開放性(openness)、責任心(conscientiousness)、外向性(extraversion)、隨和性(agreeableness)、神經質(neuroticism)。實驗結果發現朋友之間可以推測對方可能會怎樣回答問題,「像是在這個測驗中我的外向性得到4.5分(滿分5分),而我的朋友推測我會怎樣回答問題後得到的外向性是4.4分。」吳悠悠表示。

研究團隊聚焦在86,220名使用者,累積過去兩年透過myPersonality APP所完成的Big Five測驗,研究人員使用這些測驗結果加上臉書資料設計一個統計模式,並以此透過臉書按讚內容預測一個人的人格特質。為了比較電腦判斷與人為判斷的準確性,團隊又請來參與者的朋友共17,622位,讓他們假想朋友會如何填寫BIG FIVE問卷,然後分析這些資料。

目前的電腦系統還無法像電影《雲端情人》中的一般聰明撩人,不過透過你臉書中的資料數據,它能夠很快了解你的人格特質及喜好,在比較過參與者的朋友之預測後,電腦預測的準確度平均高出15%,只有配偶預測的準確度高出電腦。

所以我們給臉書留下的印象到底是什麼樣子?若以「開放性」這個因素來說,它能評估一個人崇尚自由主義或是趨於保守傳統,而從此特徵可以稍微窺探其政治傾向,偏向自由的人大多喜歡大衛鮑伊(David Bowie,英國搖滾音樂家)並且是無神論者;而偏向保守的人比較喜歡福斯新聞(FOX NEWS)和林伯(Rush Limbaugh,美國保守派)。其他人格預測比較異常,在「隨和性」的範圍中,比較樂於合作的人大多喜歡電影《神鬼認證》(The Bourne Identity,而偏好競爭的人比較喜歡《燕麥粥》(the Oatmeal),一個有關科學、極客(geek)文化等議題的網路卡通。

柏克萊加州大學(University of California, Berkeley)的心理學家黛娜卡尼(Dana Carney)並未參與研究,但她表示「這是一個對於臉書數據資料很好的利用。」,此研究除了讓我們了解人格特質如何影響我們在生活中做出選擇,黛娜卡尼也提到這對於網路線上行銷也是很好的應用,因為你越了解網路使用者的特質,你越有機會去影響他們。未來的下一步是增加電腦預測的準確性,黛娜卡尼:「可以收集其他網路行為並與臉書按讚做結合,如網頁瀏覽行為,已經有許多企業進行收集。」

參考資料:

Your computer knows you better than your friends do [Science.12.01.2015]

 

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吳易軒
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Pansci實習編輯,喜歡接觸各種新鮮有趣的人事物,相信這世界沒有什麼不可能,最喜歡的一句話是「每個時間都要很穩定、很清楚的知道自己在做什麼」。


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什麼是「造父變星」?標準燭光如何幫助人類量測天體距離?——天文學中的距離(四)

CASE PRESS_96
・2021/10/22 ・3033字 ・閱讀時間約 6 分鐘
  • 撰文|許世穎

「造父」是周穆王的專屬司機,也是現在「趙」姓的始祖。以它為名的「造父變星」則是標準燭光的一種,讓我們可以量測外星系的距離。這幫助哈柏發現了宇宙膨脹,大大開拓了人們對宇宙的視野。然而發現這件事情的天文學家勒梅特卻沒有獲得她該有的榮譽。

宇宙中的距離指引:標準燭光

經過了三篇文章的鋪陳以後,我們終於要離開銀河系,開始量測銀河系以外的星系距離。在前作<天有多大?宇宙中的距離(3)—「人口普查」>中,介紹了距離和亮度的關係。想像一支燃燒中、正在發光的蠟燭。距離愈遠,發出來的光照射到的範圍就愈大,看起來就會愈暗。

我們把「所有發射出來的光」稱為「光度」,而用「亮度」來描述實際上看到的亮暗程度,而它們之間的關係就是平方反比。一旦我們知道一支蠟燭的光度,再搭配我們看到的亮度,很自然地就可以推算出這支蠟燭所在區域的距離。

舉例來說,我們可以在台北望遠鏡觀測金門上的某支路燈亮度。如果能夠找到到那支路燈的規格書,得知這支路燈的光度,就可以用亮度、光度來得到這支路燈的距離。如果英國倫敦也安裝了這支路燈,那我們也可以用一樣的方法來得知倫敦離我們有多遠。

我們把「知道光度的天體」稱為「標準燭光(Standard Candle)」。可是下一個問題馬上就來了:我們哪知道誰是標準燭光啊?經過許多的研究、推論、歸納、計算等方法,我們還是可以去「猜」出一些標準燭光的候選。接下來,我們就來實際認識一個最著名的標準燭光吧!

「造父」與「造父變星」

「造父」是中國的星官之一。傳說中,「造父」原本是五帝之一「顓頊」的後代。根據《史記‧本紀‧秦本紀》記載:造父很會駕車,因此當了西周天子周穆王的專屬司機。後來徐偃王叛亂,造父駕車載周穆王火速回城平亂。平亂後,周穆王把「趙城」(現在的中國山西省洪洞縣一帶)封給造父,而後造父就把他的姓氏就從本來地「嬴」改成了「趙」。因此,造父可是趙姓的始祖呢!(《史記‧本紀‧秦本紀》:造父以善御幸於周繆王……徐偃王作亂,造父為繆王御,長驅歸周,一日千里以救亂。繆王以趙城封造父,造父族由此為趙氏。)

圖一:危宿敦煌星圖。造父在最上方。圖片來源/參考資料 2

回到星官「造父」上。造父是「北方七宿」中「危宿」的一員(圖一),位於西洋星座中的「仙王座(Cepheus)」。一共有五顆恆星(造父一到造父五),清代的星表《儀象考成》又加了另外五顆(造父增一到造父增五)。[3]

英籍荷蘭裔天文學家約翰‧古德利克(John Goodricke,1764-1786)幼年因為發燒而失聰,也無法說話。1784 年古德利克(John Goodricke,1764-1786)發現「造父一」的光度會變化,代表它是一顆「變星(Variable)」。2 年後,年僅 22 歲的他就當選了英國皇家學會的會員。卻在 2 週後就就不幸因病去世。[4]

造父一這顆變星的星等在 3.48 至 4.73 間週期性地變化,變化週期大約是 5.36 天(圖二)。經由後人持續的觀測,發現了更多不同的變星。其中一群變星的性質(週期、光譜類型、質量……等)與造父一接近,因此將這一類變星統稱為「造父變星(Cepheid Variable)」。[5]

圖二:造父一的亮度變化圖。橫軸可以看成時間,縱軸可以看成亮度。圖片來源:ThomasK Vbg [5]

勒維特定律:週光關係

時間接著來到 1893 年,年僅 25 歲的亨麗埃塔‧勒維特(Henrietta Leavitt,1868-1921)她在哈佛大學天文台的工作。當時的哈佛天文台台長愛德華‧皮克林(Edward Pickering,1846-1919)為了減少人事開銷,將負責計算的男性職員換成了女性(當時的薪資只有男性的一半)。[6]

這些「哈佛計算員(Harvard computers)」(圖三)的工作就是將已經拍攝好的感光板拿來分析、計算、紀錄等。這些計算員們在狹小的空間中分析龐大的天文數據,然而薪資卻比當時一般文書工作來的低。以勒維特來說,她的薪資是時薪 0.3 美元。順帶一提,這相當於現在時薪 9 美元左右,約略是台灣最低時薪的 1.5 倍。[6][7][8]

圖三:哈佛計算員。左三為勒維特。圖片來源:參考資料 9

勒維特接到的目標是「變星」,工作就是量測、記錄那些感光板上變星的亮度 。她在麥哲倫星雲中標示了上千個變星,包含了 47 顆造父變星。從這些造父變星的數據中她注意到:這些造父變星的亮度變化週期與它們的平均亮度有關!愈亮的造父變星,變化的週期就愈久。麥哲倫星雲離地球的距離並不遠,可以利用視差法量測出距離。用距離把亮度還原成光度以後,就能得到一個「光度與週期」的關係(圖四),稱為「週光關係(Period-luminosity relation)」,又稱為「勒維特定律(Leavitt’s Law)」。藉由週光關係,搭配觀測到的造父變星變化週期,就能得知它的平均光度,能把它當作一支標準燭光![6][8][10]

圖四:造父變星的週光關係。縱軸為平均光度,橫軸是週期。光度愈大,週期就愈久。圖片來源:NASA [11]

從「造父變星」與「宇宙膨脹」

發現造父變星的週光關係的數年後,埃德溫‧哈柏(Edwin Hubble,1889-1953)就在 M31 仙女座大星系中也發現了造父變星(圖五)。數個世紀以來,人們普遍認為 M31 只是銀河系中的一個天體。但在哈柏觀測造父變星之後才發現, M31 的距離遠遠遠遠超出銀河系的大小,最終確認了 M31 是一個獨立於銀河系之外的星系,也更進一步開拓了人類對宇宙尺度的想像。後來哈柏利用造父變星,得到了愈來愈多、愈來愈遠的星系距離。發現距離我們愈遠的星系,就以愈快的速度遠離我們。從中得到了「宇宙膨脹」的結論。[10]

圖五:M31 仙女座大星系裡的造父變星亮度隨時間改變。圖片來源:NASA/ESA/STSci/AURA/Hubble Heritage Team [1]

造父變星作為量測銀河系外星系距離的重要工具,然而勒維特卻沒有獲得該有的榮耀與待遇。當時的週光關係甚至是時任天文台的台長自己掛名發表的,而勒維特只作為一個「負責準備工作」的角色出現在該論文的第一句話。哈柏自己曾數度表示勒維特應受頒諾貝爾獎。1925 年,諾貝爾獎的評選委員之一打算將她列入提名,才得知勒維特已經因為癌症逝世了三年,由於諾貝爾獎原則上不會頒給逝世的學者,勒維特再也無法獲得這個該屬於她的殊榮。[12]

本系列其它文章:

天有多大?宇宙中的距離(1)—從地球到太陽
天有多大?宇宙中的距離(2)—從太陽到鄰近恆星
天有多大?宇宙中的距離(3)—「人口普查」
天有多大?宇宙中的距離(4)—造父變星

參考資料:

[1] Astronomy / Meet Henrietta Leavitt, the woman who gave us a universal ruler
[2] wiki / 危宿敦煌星圖
[3] wiki / 造父 (星官)
[4] wiki / John Goodricke
[5] wiki / Classical Cepheid variable
[6] wiki / Henrietta Swan Leavitt
[7] Inflation Calculator
[8] aavso / Henrietta Leavitt – Celebrating the Forgotten Astronomer
[9] wiki / Harvard Computers
[10] wiki / Period-luminosity relation
[11] Universe Today / What are Cepheid Variables?
[12] Mile Markers to the Galaxies

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