了得網經濟_網絡的力量：連接人們生活的六大原則

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每一個人都沉浸在無數的網絡之中——現實生活中的人際網絡，像Twitter和Facebook一樣的社交網絡，以及真正的技術網絡（互聯網、蜂窩網絡），而我們通常並不這樣覺得。

有六大原則統治著上述所有網絡，理解了這些原則可以使你知曉這些網絡如何為你所用，以及為何會給你制造困擾。

有線和無線通信技術使通信速度大大加快，同時也給網絡資源如何在這麼多人之間實現“共享”，帶來了許多有趣的挑戰。網絡中的另一個挑戰是如何找到一組項目的合適排序。作為網絡生活的一個困難但必要的部分，除了搜索引擎、廣告位置，排序還出現在許多網絡環境中。

通過在網上購物、看電影和上課，我們會增加對人們行為和偏好的了解。當我們瀏覽網站時，我們的行為通常會被存儲，在許多情況下，它會被用於改變那些隨後訪問網站的人的體驗——隨著關於某些事實的更多意見或知識被收集，在適當的情況下，我們可以對真實情況做出更高質量的估計。相比個人決策，從大量人群中彙集信息往往會形成更好的決策。然而，這一概念的前提是假設每個人的觀點都是獨立的。那麼它們在什麼情況下不是獨立的？當它們不獨立時會發生什麼？

當我們提到互聯網時，你可能會想，究竟什麼是互聯網？它是如何設計、建造和管理的？。隨著連接設備數量和互聯網規模不斷擴大，可擴展性幾乎在所有意義上都成為必須。對於電腦來說，互聯網有時看起來像一個黑盒子。它傳送和接收你的消息，卻不知道你和正在交流的其他人之間的網絡內部到底發生了什麼。在書中，我們不僅能夠看到互聯網設備如何利用來自接收者的反饋，來推斷和管理網絡中的擁塞的，還能了解到龐大的社會網絡是如何在不斷擴張中，也能成為一個小世界的。

內容簡介

從蜂巢式電話網絡、雲計算，到互聯網和社交媒體平臺，網絡已經無處不在。為什麼家裡的無線網絡要比咖啡店的快？亞馬遜、網飛和YouTube為何要使用不同的排行和推薦方法？這麼做的意義何在？Facebook的用戶真的滿足六度分隔嗎？在這些功能和其他功能的內部運作中都隱藏著六條原則，它們會出現在各種各樣的網絡中。兩位作者將網絡和日常生活的其他方面進行了類比，你可能會驚訝於郵政繫統、交通擁堵和停車標志，分別與互聯網路徑選擇、網絡擁塞和WiFi（無線局域網）*訪問是何等相似。

不論是用手機打電話還是用WiFi 上網，都需要分享網絡媒介。就像空氣一樣，你需要和許多其他人共享。在這種情況下，怎麼可能不干擾彼此的連接呢？今天的許多網站都需要處理大量原始數據，以找到有效的排序方法。像谷歌這樣的搜索引擎如何對呈現給我們的結果進行排序？亞馬遜和網飛（Netflix）等在線零售及娛樂公司擁有很多顧客。網站如何為廣告商分配空間？我們是否能夠對大眾的意見產生影響，使產品評價及推薦更加準確和有用？為何有些視頻會出現病毒式傳播？在社交網絡中，某些人是否比其他人更具影響力？

通過簡單的語言、類比、故事以及數百幅插圖，兩位專家通俗易懂地解答了這些問題，描述了網絡的核心理念，。Alphabet董事長埃裡克•施密特，威瑞森無線前首席執行官丹尼斯•斯特裡格爾，以及“互聯網之父”溫頓·瑟夫和羅伯特·卡恩也在本書中分享了他們寶貴的見解。

作者簡介

克裡斯托弗·G.布林頓（Christopher G.
Brinton），美國學習技術公司祖米（Zoomi）高級研究負責人，研究領域涵蓋下一代社交網絡、大數據分析和學習技術，普林斯頓大學電子工程學博士。

蔣濛（Mung Chiang），普林斯頓大學電子工程專業教授,華人科學家。2013年榮獲美國國家自然科學基金委（NSF）艾倫·沃特曼獎。該獎項於1975年NSF成立25周年時設立，旨在獎勵和支持在NSF資助下取得傑出學術成就的優秀年輕科學家。蔣濛還兼任普林斯頓大學創業顧問委員會主席、凱勒工程教育創新中心主任。

前言 \\\\ III
部分分享很難
第1 章控制你的“音量” \\\\ 003
第2 章 “隨意地”訪問網絡 \\\\ 030
第3 章聰明地為數據定價 \\\\ 051
與丹尼斯•斯特裡格爾的對話
第二部分排序很難
第4 章競標廣告空間 \\\\ 083
第5 章排列搜索結果 \\\\ 100
與埃裡克•施密特的對話
第三部分大眾很聰明
第6 章合並產品評級 \\\\ 129
第7 章推薦觀看的影片 \\\\ 148
第8 章社會化學習 \\\\ 170

前言 \\\\ III

部分分享很難

第1 章控制你的“音量” \\\\ 003

第2 章 “隨意地”訪問網絡 \\\\ 030

第3 章聰明地為數據定價 \\\\ 051

與丹尼斯•斯特裡格爾的對話

第二部分排序很難

第4 章競標廣告空間 \\\\ 083

第5 章排列搜索結果 \\\\ 100

與埃裡克•施密特的對話

第三部分大眾很聰明

第6 章合並產品評級 \\\\ 129

第7 章推薦觀看的影片 \\\\ 148

第8 章社會化學習 \\\\ 170

第四部分大眾並不那麼聰明

第9 章讓視頻短片變成“病毒” \\\\ 195

第10 章影響他人 \\\\ 217

第五部分分而治之

第11 章發明互聯網 \\\\ 243

第12 章路由流量 \\\\ 263

與羅伯特•卡恩的對話

第六部分端到端

第13 章控制擁堵 \\\\ 297

第14 章在小世界中航行 \\\\ 318

與溫頓•瑟夫的對話

致謝 \\\\ 351

前言

如今，網絡無處不在，即使是在我們意想不到的地方。從我們在臉書（Facebook）上的朋友是誰，到我們的信息如何在幾毫秒內通過互聯網傳播，這一切的背後都有著有趣的故事，不管那是社交網絡、通信網絡還是經濟網絡。無論是推薦電影，控制設備的功率水平，還是視頻的病毒式傳播，在這些功能和其他功能的內部運作中都隱藏著六條原則，它們會出現在各種各樣的網絡中。
本書運用通俗易懂的語言，對這些原則以及網絡的力量加以說明。許多優秀的文章已經從數學和技術角度對網絡進行了詳細闡述，但本書和它們不一樣。
與之相反，本書通過故事、圖片、例子和歷史逸事描述了網絡的核心理念，其中還包括與谷歌的埃裡克•施密特，威瑞森無線前首席執行官丹尼斯•斯特裡格爾，以及“互聯網之父”溫頓•瑟夫和羅伯特•卡恩的對話。全書共有數百張圖片，圖片會對文本加以補充。我們還會將網絡和日常生活的其他方面進行類比。你可能會驚訝地發現郵政繫統、交通擁堵和停車標志，分別與互聯網路徑選擇、網絡擁塞和Wi–Fi（無線局域網）隨機訪問非常相似。
這並不是說本書不會出現任何數學知識。數字示例對理解驅動網絡的方法非常有幫助。但是你在本書中看到的數學知識不會比基本的算術（數字的相加和相乘）更復雜。想要閱讀本書，你隻需要有學習的欲望即可。

如今，網絡無處不在，即使是在我們意想不到的地方。從我們在臉書（Facebook）上的朋友是誰，到我們的信息如何在幾毫秒內通過互聯網傳播，這一切的背後都有著有趣的故事，不管那是社交網絡、通信網絡還是經濟網絡。無論是推薦電影，控制設備的功率水平，還是視頻的病毒式傳播，在這些功能和其他功能的內部運作中都隱藏著六條原則，它們會出現在各種各樣的網絡中。

本書運用通俗易懂的語言，對這些原則以及網絡的力量加以說明。許多優秀的文章已經從數學和技術角度對網絡進行了詳細闡述，但本書和它們不一樣。

與之相反，本書通過故事、圖片、例子和歷史逸事描述了網絡的核心理念，其中還包括與谷歌的埃裡克•施密特，威瑞森無線前首席執行官丹尼斯•斯特裡格爾，以及“互聯網之父”溫頓•瑟夫和羅伯特•卡恩的對話。全書共有數百張圖片，圖片會對文本加以補充。我們還會將網絡和日常生活的其他方面進行類比。你可能會驚訝地發現郵政繫統、交通擁堵和停車標志，分別與互聯網路徑選擇、網絡擁塞和Wi–Fi（無線局域網）隨機訪問非常相似。

這並不是說本書不會出現任何數學知識。數字示例對理解驅動網絡的方法非常有幫助。但是你在本書中看到的數學知識不會比基本的算術（數字的相加和相乘）更復雜。想要閱讀本書，你隻需要有學習的欲望即可。

本書的結構是什麼？它分為六個部分，每個部分對應連接我們生活中的六條網絡原則之一。每個部分包含兩到三章，通過有趣的主題，講述相應原則的故事。

那麼，這六條原則是什麼？它們簡潔明了，完美總結出設計、建造和管理網絡的方式。

原則一：分享很難（部分）。不論是用手機打電話還是用Wi–Fi
上網，都需要分享網絡媒介。它就像空氣一樣，你需要和許多其他人共享。在這種情況下，怎麼纔能不干擾彼此的連接呢？這就需要有效的分享和協調技術——從控制電話傳輸的等級到對我們所消費的數據定價。

原則二：排序很難（第二部分）。今天的許多網站都需要處理大量原始數據，以找到有效的排序方法。像谷歌這樣的搜索引擎如何對呈現給我們的結果進行排序？網站如何為廣告商分配空間？隨著需要排序的項目越來越復雜，排序工作也變得更加困難。

原則三：大眾很聰明（第三部分）。亞馬遜和網飛（Netflix）等在線零售及娛樂公司擁有很多顧客。我們是否能夠對大眾的意見產生影響，使產品評價及推薦更加準確和有用？答案是肯定的，但我們需要對大眾意見及其生成機制做一些特定的假設。

當這些假設站不住腳時，就需要原則四：大眾並不那麼聰明（第四部分）。為何有些視頻會出現病毒式傳播？因為人們可以影響彼此的行為和決策。在社交網絡中，某些人是否比其他人更具影響力？是的，而且他們的影響方式並不一定很直觀。本書將對此進行解釋。

分而治之是第五條網絡原則（第五部分）。通過這一概念，互聯網的規模和功能可以有效地增加（從路徑選擇到數據糾錯）。從地理和功能上，互聯網都被巧妙地分成了很小的部分，因此每部分都可以被單獨管理。

原則六：端到端（第六部分）。這是後一條原則，它主要討論網絡如何在巨大的空間裡運作。我們手中的終端設備往往不知道，也不需要知道，互聯網中到底發生了什麼，以實現分配給它們的各種功能，例如擁堵控制。而在網絡中，執行一項任務的具體位置是一個重要的問題。

媒體評論

這是一本好書，介紹了互聯網技術和服務以及歷史演變，內容廣泛，貼近讀者的興趣愛好，邏輯思維清晰，環環相扣，引人入勝。特別值得稱道的是，作者把許多略顯枯燥的技術問題和隱藏在網絡技術背後的高深的當代數學理論和信息學理論，包括排隊論、拓撲學、*變量、動態分布等，用非常簡單的事物做出類比，用非常普通的語言加以介紹，十分精彩。2015年，在國際電聯慶祝其150周年誕辰時，我們在全球表彰了五位傑出的工程科技人員，其中就包括了在本書中分享見解的“互聯網之父”羅伯特·卡恩和“手機之父”馬丁·庫珀。
——趙厚麟，國際電信聯盟（ITU）秘書長

自農業出現以來，網絡在人類社會中起到了強大的聯結作用。布林頓和蔣濛記錄並分析這一現像，同時強化了我們對該現像的認可.
——溫頓·瑟夫，互聯網先驅

這是一本好書，介紹了互聯網技術和服務以及歷史演變，內容廣泛，貼近讀者的興趣愛好，邏輯思維清晰，環環相扣，引人入勝。特別值得稱道的是，作者把許多略顯枯燥的技術問題和隱藏在網絡技術背後的高深的當代數學理論和信息學理論，包括排隊論、拓撲學、*變量、動態分布等，用非常簡單的事物做出類比，用非常普通的語言加以介紹，十分精彩。2015年，在國際電聯慶祝其150周年誕辰時，我們在全球表彰了五位傑出的工程科技人員，其中就包括了在本書中分享見解的“互聯網之父”羅伯特·卡恩和“手機之父”馬丁·庫珀。

——趙厚麟，國際電信聯盟（ITU）秘書長

自農業出現以來，網絡在人類社會中起到了強大的聯結作用。布林頓和蔣濛記錄並分析這一現像，同時強化了我們對該現像的認可.

——溫頓·瑟夫，互聯網先驅

這本書有見地、可讀性強，展示了物聯網是如何從連接開始轉變的。無論你是技術消費者還是行業從業者，這本書都適合你。

——傑夫·費德思，英特爾公司首席策略分析師，OpenFog聯盟總裁

作為人類，我們天生就處於網絡中。我們的身體從頭到腳都被復雜的網絡聯繫起來，而我們的祖先早已理解網絡的價值，於是他們建立網絡，以便更有效地捕獵。本書闡釋的原則幾乎成為我們原始本能的一種延伸，但比我們的祖先所能想像的更加先進。

——埃爾德·安圖內斯，思科企業戰略創新集團高級總監，OpenFog聯盟主席

這本書通俗易懂，介紹了影響我們的技術和社會的網絡概念。布林頓和蔣濛的描述相當清楚，揭示了網絡理論如何照亮我們生活中許多相互聯繫的方面。

——約翰·麥考密克，《改變未來的九大算法》作者

在線試讀

隨著模擬網絡再次變得擁擠，美國和其他各國開始嘗試另一種選擇：數字（digital）繫統。模擬信號將被“數字化”，轉換成二進制位的序列，即1 和0（見圖1–7）。
數字繫統在容量上擁有巨大優勢，因為它們使用了另外兩個我們將討論的多址聯接技術。在20 世紀80 年代末之前，建立這些網絡所需的小規模電子設備成本還不夠低。
按照時間（和頻率）進行共享
從模擬到數字蜂窩的轉換標志著1G技術發展到了2G。套2G技術標準是全球移動通信繫統，簡稱GSM，始於1982 年。到1987 年，該繫統容量便達到模擬繫統的3 倍。
數字代碼使我們能將多個通話壓縮到一個頻段。所以，即使在裡，我們也可以讓很多人共用同一個頻道。我們隻需要添加另一個維度。明顯的額外維度選擇是時間。
換句話說，多個用戶可以共享同一個頻道，但他們必須輪流使用。按照一套叫作時分多址（time divisionmultiple access，簡稱TDMA）的方案，每人被分配到不同的時段。你可以在圖1–8 中看到TDMA的一個例子。
由於歐盟傾向於發展一套共同的標準，GSM在歐洲很多地區被迅速采納。GSM今天仍然在世界部分地區使用，主要在900MHz 和1 800MHz 頻段運行。這降低了手機成本，標志著手機發展進入新階段，能提供短信、遊戲，以及其他娛樂功能。
按照代碼進行共享
在美國，采用2G標準的歷程更有趣。在了解對容量的需求增加後，美國蜂窩電信行業協會在1988 年發布了一繫列性能要求，規定通信行業應致力於達到套數字蜂窩標準。其中的主要要求是，容量應達到傳統模擬網絡的10 倍。
這個時候，幾乎所有美國的網絡運營商和設備制造商都覺得TMDA是好的辦法，但高通（Qualcomm）公司例外。該公司倡導另一項技術——碼分多址（code divisionmultiple access，簡稱CDMA）。如圖1–9 所示，在CDMA繫統中，用戶在“代碼”維度上進行區分，在時間和頻率上則不加區分。對代碼好的類比可能是語言：就像給每個鏈接不同的語言，然後讓它們進行通話一樣。
每個代碼都像一把鑰匙。發送方鎖定消息，將其發送出去，並且隻給接收方發送密鑰。設計這些代碼的困難在於，應該隻有一把鑰匙能夠“解鎖”任何指定信號。如果另一個接收方試圖用自己的鑰匙解密該消息，則應該顯示為噪聲。每一個代碼會“取消”另一個，具有此屬性的代碼集合被稱為一個正交碼（orthogonal codes）族。關於CDMA的更多信息，請參考本書網站的Q1.3 部分。

隨著模擬網絡再次變得擁擠，美國和其他各國開始嘗試另一種選擇：數字（digital）繫統。模擬信號將被“數字化”，轉換成二進制位的序列，即1 和0（見圖1–7）。

數字繫統在容量上擁有巨大優勢，因為它們使用了另外兩個我們將討論的多址聯接技術。在20 世紀80 年代末之前，建立這些網絡所需的小規模電子設備成本還不夠低。

按照時間（和頻率）進行共享

從模擬到數字蜂窩的轉換標志著1G技術發展到了2G。套2G技術標準是全球移動通信繫統，簡稱GSM，始於1982 年。到1987 年，該繫統容量便達到模擬繫統的3 倍。

數字代碼使我們能將多個通話壓縮到一個頻段。所以，即使在裡，我們也可以讓很多人共用同一個頻道。我們隻需要添加另一個維度。明顯的額外維度選擇是時間。

換句話說，多個用戶可以共享同一個頻道，但他們必須輪流使用。按照一套叫作時分多址（time division
multiple access，簡稱TDMA）的方案，每人被分配到不同的時段。你可以在圖1–8 中看到TDMA的一個例子。

由於歐盟傾向於發展一套共同的標準，GSM在歐洲很多地區被迅速采納。GSM今天仍然在世界部分地區使用，主要在900MHz 和1 800MHz 頻段運行。這降低了手機成本，標志著手機發展進入新階段，能提供短信、遊戲，以及其他娛樂功能。

按照代碼進行共享

在美國，采用2G標準的歷程更有趣。在了解對容量的需求增加後，美國蜂窩電信行業協會在1988 年發布了一繫列性能要求，規定通信行業應致力於達到套數字蜂窩標準。其中的主要要求是，容量應達到傳統模擬網絡的10 倍。

這個時候，幾乎所有美國的網絡運營商和設備制造商都覺得TMDA是好的辦法，但高通（Qualcomm）公司例外。該公司倡導另一項技術——碼分多址（code division
multiple access，簡稱CDMA）。如圖1–9 所示，在CDMA繫統中，用戶在“代碼”維度上進行區分，在時間和頻率上則不加區分。對代碼好的類比可能是語言：就像給每個鏈接不同的語言，然後讓它們進行通話一樣。

每個代碼都像一把鑰匙。發送方鎖定消息，將其發送出去，並且隻給接收方發送密鑰。設計這些代碼的困難在於，應該隻有一把鑰匙能夠“解鎖”任何指定信號。如果另一個接收方試圖用自己的鑰匙解密該消息，則應該顯示為噪聲。每一個代碼會“取消”另一個，具有此屬性的代碼集合被稱為一個正交碼（orthogonal codes）族。關於CDMA的更多信息，請參考本書網站的Q1.3 部分。

一開始有人預測，CDMA能提供的容量可以比傳統模擬網絡大40 倍以上。盡管如此，當時大多數工程師、制造商以及運營商都抵制CDMA。原因之一是，當時尚未有CDMA蜂窩網絡原型，對其進行演示。

1989 年，蜂窩電信行業協會投票通過，將TDMA作為美國個2G數字標準。未來4 年中，需要更多的概念證明，CDMA纔會得到批準。

雞尾酒會的比喻

這裡有一個易於理解的比喻，能闡明一些我們已經介紹過的技術。假設一場雞尾酒會在一座有許多房間的大廈舉行，其中有許多談話發生。假如聚會上有很多人，如果大家都擠在同一個房間，同時說話，我們將很難聽清自己的對話內容。我們讓主人來確定應對這一局面的好方式。

主人首先決定，每個房間裡可以有兩個人談話。每對談話者待在自己的房間，直到談話結束，所以每個人都能以合適的音量說話，因為聲音傳到其他房間時會減弱。但如果我們把房間，這就好比每次隻允許有一個連接。考慮到客人數量很可能比房間數多，這種安排將無法令許多沒有分配到房間的談話者滿意。

為了處理這個容量問題，主人決定允許許多談話者共用一個房間（多人），讓每對談話者在不同的時間交談。因此，在任何指定房間裡，對談話者可能有30 秒交談，此時其他人保持沉默，然後是下一組，以此類推。同樣，每個人都可以盡情地大聲說話，因為聲音不會蓋住別人的談話。這是TDMA的一個例子，在每個房間裡，每段談話都被分配到一個單獨的時段。

如果不是分配時段，假設主人讓每個房間裡的每對談話者使用一門單獨的語言。那麼，大家都可以同時說話，因為每對談話者隻能聽到一門特定的語言。這是CDMA繫統的一個例子，每種語言代表一個不同的代碼（見圖1–10）。但是人類語言並不是完美的代碼。此外，音量控制是一個問題，因為在房間裡的每個人都可以聽到其他所有談話，無論是用什麼語言。我們需要一些協調，使個人根據彼此之間的距離，調整自己的音量。

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