[논문 리뷰] On the origin of burstiness in human behavior: The wikipedia edits case

Yérali Gandica, J. Carvalho외 3명|arXiv (Cornell University)|2016. 01. 05.

Wikis in Education and Collaboration참고 문헌 15인용 수 8

한 줄 요약

이 연구는 위키백과 편집 로그를 사용하여 돌발적 인간 행동의 기원을 조사하며, 돌발성은 일주기 리듬이나 비정상성 때문이 아니라 행동을 시작하는 데 높은 인지적 또는 에너지 비용이 들고 계속하는 데는 낮은 비용이 들기 때문에 발생한다는 것을 발견한다. 상호 이벤트 간격 분포는 시간대 변화에 관계없이 뚜렷한 꼬리가 있는 형태를 유지하며, 이는 돌발성이 외부 리듬의 부산물이 아니라 인간 행동 시작의 내재적 특성임을 시사한다.

ABSTRACT

A number of human activities exhibit a bursty pattern, namely periods of very high activity that are followed by rest periods. Records of this process generate time series of events whose inter-event times follow a probability distribution that displays a fat tail. The grounds for such phenomenon are not yet clearly understood. In the present work we use the freely available Wikipedia's editing records to tackle this question by measuring the level of burstiness, as well as the memory effect of the editing tasks performed by different editors in different pages. Our main finding is that, even though the editing activity is conditioned by the circadian 24 hour cycle, the conditional probability of an activity of a given duration at a given time of the day is independent from the latter. This suggests that the human activity seems to be related to the high "cost" of starting an action as opposed to the much lower "cost" of continuing that action.

연구 동기 및 목표

• 디지털 상호작용에서 인간 행동의 돌발성의 근본 원인을 조사하는 것.
• 위키백과 편집에서 관찰된 돌발성이 일주기 리듬이나 편집 패턴의 비정상성에 의해 설명되는지 확인하는 것.
• 돌발적 인간 행동이 행동 시작의 내재적 특성인지 외부 시간 제약의 결과인지 평가하는 것.
• 기억과 정상성의 역할이 인간 활동에서 상호 이벤트 간격 분포에 어떻게 작용하는지 평가하는 것.

제안 방법

• 이 연구는 외곽치 영향을 줄이기 위해 2,000건 미만의 편집 기록을 가진 페이지와 편집자를 제외한 10년 분량의 영문 위키백과 편집 데이터를 사용한다.
• 이벤트 시퀀스의 시간적 군집성과 상관관계를 측정하기 위해 돌발성 계수 $ B $ 와 기억성 $ M $ 을 계산한다.
• 정상성 여부를 평가하기 위해 상호 이벤트 간격 분포를 10개의 겹치지 않는 시간 창 간 비교하기 위해 코모고로프-스미르노프(Kolmogorov-Smirnov, KS) 검정을 적용한다.
• 편집 이벤트의 조건부 확률을 시간대별로 분석하여 이벤트 시점이 상호 이벤트 간격에 영향을 미치는지 테스트한다.
• 돌발성과 기억성의 시간적 안정성을 평가하기 위해 데이터를 10년 및 1년 창으로 분할한다.
• 계절성 제거 기법을 사용하여 일주기 및 주간 패턴을 제거하고, 이러한 주기적 패턴을 제거한 후에도 돌발성이 유지되는지 테스트한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 위키백과 편집에서 인간 행동의 돌발성은 일주기 24시간 주기 때문인가?
• RQ2 편집 활동의 시간에 따른 비정상성이 뚜렷한 꼬리가 있는 상호 이벤트 간격 분포를 설명할 수 있는가?
• RQ3 이벤트 지속 시간을 고려할 때, 편집 이벤트의 조건부 확률은 시간대에 따라 달라지는가?
• RQ4 돌발성은 외부 시간 제약이 아닌 큐잉 또는 자원 배분 메커니즘에 의해 설명될 수 있는가?
• RQ5 다양한 시간 창에서 돌발성이 안정적이고 개별 편집 패턴의 정상성과 무관한가?

주요 결과

• 모든 시간 창과 모든 편집자에서 돌발성 계수 $ B $ 는 높은 수준을 유지하며, 값은 0.549에서 0.958 사이로 변동하여 돌발 행동이 지속됨을 시사한다.
• 편집 빈도에 강한 일주기적 조절이 있음에도 불구하고 상호 이벤트 간격 분포는 시간대와 무관하며, 이벤트 지속 시간의 조건부 확률에 유의미한 변화가 없음을 확인했다.
• 코모고로프-스미르노프 검정 결과, 특히 네 번째 창 이후로 상호 이벤트 간격 분포는 통계적으로 정상성을 유지함을 보여, 시간에 따른 안정성이 높음을 입증했다.
• 계절성 제거를 통해 일주기 및 주간 패턴을 제거한 후에도 뚜렷한 꼬리가 있는 상호 이벤트 간격 분포가 유지되어, 주기적 제약이 돌발성 발생에 필수적이지 않음을 시사한다.
• 개별 편집 행동의 비정상성과 돌발성 간 상관관계는 없으며, 비정상적인 편집자라도 높은 $ B $ 값이 유지되어 인과관계가 없음을 시사한다.
• 결과는 돌발성이 외부 시간 주기나 장기적 활동 변화의 결과가 아니라 행동을 시작하는 데 내재된 비용에서 기인함을 시사한다.