[論文レビュー] Understanding Human-Machine Networks: A Cross-Disciplinary Survey

Milena Tsvetkova, Taha Yasseri+7 more|Bournemouth University Research Online (Bournemouth University)|Nov 17, 2015

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ひとこと要約

本稿は、人間と機械のネットワーク（HMN）に関する横断的調査を提示し、クラウドソーシング、ソーシャルメディア、大規模協働など8つの異なるタイプを特定し、それらの設計、相互作用、そして出現的ダイナミクスを分析している。本稿は、協働的で相互に補い合う人間と機械の相互作用を理解するためのフレームワークを提案しており、動機付け、プライバシー、スケーラビリティといった主要な課題を強調している。近年の動向として、HMNタイプの統合と曇りのない境界の消失が顕著である。

ABSTRACT

In the current hyper-connected era, modern Information and Communication Technology systems form sophisticated networks where not only do people interact with other people, but also machines take an increasingly visible and participatory role. Such human-machine networks (HMNs) are embedded in the daily lives of people, both for personal and professional use. They can have a significant impact by producing synergy and innovations. The challenge in designing successful HMNs is that they cannot be developed and implemented in the same manner as networks of machines nodes alone, nor following a wholly human-centric view of the network. The problem requires an interdisciplinary approach. Here, we review current research of relevance to HMNs across many disciplines. Extending the previous theoretical concepts of socio-technical systems, actor-network theory, cyber-physical-social systems, and social machines, we concentrate on the interactions among humans and between humans and machines. We identify eight types of HMNs: public-resource computing, crowdsourcing, web search engines, crowdsensing, online markets, social media, multiplayer online games and virtual worlds, and mass collaboration. We systematically select literature on each of these types and review it with a focus on implications for designing HMNs. Moreover, we discuss risks associated with HMNs and identify emerging design and development trends.

研究の動機と目的

• 現代のネットワーキングシステムにおける人間と機械の複雑な相互作用を理解すること。
• 相互作用の構造と強度に基づいて、人間と機械のネットワーク（HMN）の異なるタイプを特定・分類すること。
• ユーザーの動機付け、プライバシー、レピュテーションシステム、コンテンツ集約といった、HMNにおける設計上の課題を分析すること。
• 相互作用の要求を軽減し、ハイブリッド性が高まるといった、HMNの進化における新たな動向を調査すること。
• 将来的なHMN設計の開発とイノベーションを支援する体系的なフレームワークを提供すること。

提案手法

• 社会的・技術的システム、アクター・ネットワーク理論、サイバーフィジカル・ソーシャル・システム、ソーシャル・マシンを対象とした横断的文献レビューの実施。
• 公的リソース計算、クラウドソーシング、ウェブ検索エンジン、クラウドセンシング、オンライン市場、ソーシャルメディア、マルチプレイヤーゲーム、大規模協働の8つのHMNタイプについて、高インパactsな研究を体系的に選定・分析。
• 動機付けメカニズム、プライバシー保護、レピュテーションシステム、推薦アルゴリズム、寄与の集約といった設計上のインプリケーションに焦点を当てる。
• HMN開発における5つの新たな動向を特定・分析する：人間同士の相互作用の強化、人間と機械の相互作用の負担軽減、機械と人間の相互作用の重要性の上昇、ネットワーク構造の進化、ハイブリッドHMNタイプの出現。
• STS、ANT、CPSSの概念的フレームワークを用いて、HMNにおける相互作用と出現的行動を解釈する。
• 将来的なHMN設計研究と開発を支援する、簡素化されたが拡張可能なタイプ別分類を提案する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 8つの特定されたHMNタイプにおいて、人間と機械の相互作用はどのように異なるか？
• RQ2 HMNにおいて参加を維持し、プライバシーを確保し、信頼を管理するうえでの主な設計上の課題は何か？
• RQ3 ユーザーの役割と技術的文脈の変化に応じて、出現的行動やネットワークダイナミクスはどのように進化するか？
• RQ4 進化する相互作用パターンによって、従来のHMNタイプの境界がどのように曇り始めるか？
• RQ5 HMN開発と統合の将来を形作る体系的な動向は何か？

主な発見

• 本稿は、クラウドソーシング、ソーシャルメディア、大規模協働などを含む、相互作用構造と強度が異なる8つの異なるタイプの人間と機械のネットワークを特定している。
• HMNにおける出現的行動は、動的な相互作用、文脈の変化、進化するユーザーの能力によって駆動され、しばしば新たな能力が出現する「ターニングポイント」をもたらす。
• HMN内での人間同士の相互作用が強化されている一方で、インターフェース設計の向上と自動化のおかげで、人間と機械の相互作用の負担は軽減されている。
• 特に検索エンジンや推薦プラットフォームのようなシステムでは、機械と人間の相互作用が顕著に重要性を増している。ここでは、機械が人間の入力を処理し、それに基づいて行動をとる。
• HMNのネットワーク構造は時間とともに進化しており、特にソーシャルメディアとオンライン市場のような、かつては明確に分かれていたタイプの間でハイブリッド化と統合が進んでいる。
• フレームワークは、ユーザーの動機付け、プライバシー保護、スケーラビリティ、レピュテーションシステム設計といった、HMN全体に共通する課題を特定しており、持続可能なネットワーク開発にとって不可欠である。