Luận văn Giảm thiểu tối đa thiệt hại do thông tin sai lệch gây ra trên mạng xã hội trực tuyến

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan, những kiến thức trình bày trong luận văn là do tôi tìm

hiểu, nghiên cứu và trình bày dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Hoàng Xuân

Huấn. Trong quá trình làm luận văn, tôi đã tham khảo các tài liệu có liên quan

và đều trích dẫn nguồn đầy đủ, rõ ràng. Những kết quả mới trong luận văn là

của riêng tôi, không sao chép từ bất kỳ một công trình nào khác. Nếu có điều gì

không trung thực, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Học viên

Vũ Minh Mạnh

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Hoàng Xuân Huấn,

người thầy đã giành nhiều thời gian để hướng dẫn, góp ý giúp tôi hoàn thành

luận văn này. Thầy luôn truyền cho tôi cảm hứng, nhiệt huyết nghiên cứu khoa

học, động viên và cho tôi nhiều lời khuyên quý báu.

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy, cô giáo đã giảng dạy

tôi trong suốt 2 năm học tại Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà

Nội. Mỗi thầy cô đều cho tôi những bài giảng thật hay và bổ ích.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám đốc Học viện An ninh nhân dân,

Lãnh đạo Khoa Công nghệ và An ninh thông tin cùng các anh chị đồng nghiệp

đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi tham gia và hoàn thành khóa học.

Cuối cùng, tôi xin gửi lời biết ơn đến bố mẹ, anh chị trong gia đình, bạn bè,

người thân đã luôn ủng hộ, động viên tôi vượt qua những khó khăn trong cuộc

sống, để tôi có thể theo đuổi ước mơ và hoài bão của mình.

Học viên

Vũ Minh Mạnh

Mục lục

MỞ ĐẦU

1

1 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG XÃ HỘI

5

7

9

1.1 Giới thiệu chung về mạng xã hội . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.1.1 Lịch sử phát triển của mạng xã hội . . . . . . . . . . . . . .

1.1.2 Những tính năng của mạng xã hội . . . . . . . . . . . . . .

1.2 Các đặc trưng cơ bản của mạng xã hội . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.2.1 Đặc trưng thế giới nhỏ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.2.2 Đặc trưng tập nhân . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.2.3 Phân bố luật lũy thừa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.2.4 Đặc trưng cấu trúc cộng đồng . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.2.5 Các đặc trưng khác của mạng xã hội . . . . . . . . . . . . . 13

1.3 Một số chủ đề được nghiên cứu trên mạng xã hội . . . . . . . . . . 14

1.3.1 Phát hiện cấu trúc cộng đồng trên mạng xã hội . . . . . . 14

1.3.2 Dự đoán liên kết trên mạng xã hội . . . . . . . . . . . . . . 15

1.3.3 Tính riêng tư trên mạng xã hội . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.3.4 Tiến hóa động trên mạng xã hội . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.3.5 Khai phá dữ liệu trên mạng xã hội . . . . . . . . . . . . . . 17

1.3.6 Tối đa hóa ảnh hưởng trên mạng xã hội . . . . . . . . . . . 18

1.3.7 Phát hiện, giám sát và ngăn ngừa thông tin sai lệch trên

mạng xã hội . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2 THÔNG TIN SAI LỆCH VÀ CÁC MÔ HÌNH LAN TRUYỀN

THÔNG TIN SAI LỆCH

20

2.1 Định nghĩa thông tin sai lệch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.2 Mô hình lan truyền thông tin sai lệch . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.2.1 Mô hình tầng độc lập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.2.2 Mô hình ngưỡng tuyến tính . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.3 Một số hướng nghiên cứu liên quan đến bài toán hạn chế lan

truyền thông tin sai lệch trên mạng xã hội trực tuyến . . . . . . . 29

3 GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TỐI ĐA THIỆT HẠI DO THÔNG

TIN SAI LỆCH GÂY RA TRÊN MẠNG XÃ HỘI TRỰC TUYẾN 34

3.1 Phát biểu bài toán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.2 Độ khó của bài toán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.3 Các thuật toán đề xuất giải quyết bài toán MDM . . . . . . . . . 41

3.3.1 Thuật toán tham lam dựa trên hàm f(I) . . . . . . . . . . 41

3.3.2 Thuật toán tham lam dựa trên hàm α(v) . . . . . . . . . . 43

4 THỰC NGHIỆM

45

4.1 Mục đích thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.2 Dữ liệu tiến hành thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.3 Cài đặt thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.4 Kết quả thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.5 Kết luận và nhận xét . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

KẾT LUẬN

52

54

62

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

PHỤ LỤC

Danh mục các từ viết tắt

Từ viết tắt Thuật ngữ tiếng Anh

Thuật ngữ tiếng Việt

IC

Independent Cascade

Linear Threshold

Mô hình tầng độc lập

LT

Mô hình ngưỡng tuyến tính

MDM

Minimize Damage of Misinforma- Bài toán cực tiểu hóa thiệt hại do

tion

thông tin sai lệch gây ra

Mạng xã hội

MXH

Social Network

Danh sách bảng

1.1 Một số mạng xã hội tiêu biểu cho phân bố luật lũy thừa . . . . . 12

4.1 Dữ liệu thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Danh sách hình vẽ

1.1 Bảng xếp hạng các mạng xã hội theo số lượng người dùng, tháng

1/2017 (đơn vị Triệu người dùng) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2 Các trang mạng xã hội trên Internet . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

8

1.3 Đặc trưng thế giới nhỏ của mạng xã hội . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.4 Đặc trưng tập nhân của mạng xã hội . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.5 Mạng đồng tác giả . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.6 Đường kính mạng xã hội Facebook . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.7 Mô hình câu lạc bộ karate của Zachary, một trong những mô hình

chuẩn cho bài toán phát hiện cấu trúc cộng đồng . . . . . . . . . . 14

1.8 Sự tiến hóa của mạng lưới những nhà phát minh làm việc cho

Apple trong 6 năm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.1 Một ví dụ quá trình lan truyền thông tin trên mô hình IC . . . . 26

2.2 Một ví dụ quá trình lan truyền thông tin trên mô hình LT . . . . 28

3.1 Phép dẫn từ bài toán Tập phủ dạng 0 − 1 đến bài toán MDM . . . 40

4.1 Tổng thiệt hại khi ngân sách B thay đổi, d = 6, |S| = 10 . . . . . . 48

4.2 Tổng thiệt hại khi ngân sách B thay đổi, d = 6, |S| = 20 . . . . . . 49

4.3 Độ giảm thiệt hại khi kích thước nguồn S thay đổi, d = 5, B = 25 50

1

MỞ ĐẦU

Ngày nay, các mạng xã hội trực tuyến đã trở thành một phần không thể thiếu

trong cuộc sống của con người, cho phép mỗi chúng ta có thể tạo, chia sẻ và trao

đổi thông tin, ý tưởng một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn bao giờ hết. Đối

với nhiều người dùng, các trang mạng xã hội trực tuyến như Facebook, Twitter,

Google+ được coi là những kênh tin tức chính. Trong nhiều trường hợp, các trang

mạng xã hội này còn đưa những tin tức quan trọng trước cả một số phương tiện

truyền thông đại chúng khác như phát thanh, truyền hình vv.. Ví dụ, tin tức về

trùm khủng bố Bin Laden bị tiêu diệt lan truyền trên Twitter trước khi Tổng

thống Mỹ chính thức thông báo trên các phương tiện truyền thông công cộng [52]

hoặc câu chuyện về cái chết của ca sĩ Whitney Houston lan rộng trên Twitter,

trước 27 phút so với hãng tin AP (Associated Press) [53]. Có thể nói rằng, các

trang mạng xã hội ngày nay là một trong những nguồn cung cấp thông tin phong

phú, đa chiều và là "nơi khám phá tin tức" của nhiều độc giả, đặc biệt là những

độc giả trẻ và phụ nữ, chiếm số đông nhất trong nhóm chọn mạng xã hội để cập

nhật tin tức.

Bên cạnh những thông tin tin cậy, chính xác thì những thông tin sai lệch cũng

lan truyền rộng rãi trên mạng xã hội một cách dễ dàng. Một nhóm nghiên cứu

đến từ Đại học Columbia (New York, Mỹ) [23] đã chỉ ra rằng tốc độ lan truyền

của thông tin sai lệch ngang bằng so với những tin tức chính thống. Chính những

điều này đã gây ra những thiệt hại to lớn cho các cá nhân, tổ chức không những

về kinh tế, chính trị mà còn tác động đến tâm lý, cuộc sống con người. Gần

đây, diễn đàn Kinh tế thế giới (World Economic Forum, 2014) đã coi sự gia tăng

nhanh chóng của thông tin sai lệch trên các phương tiện xã hội trực tuyến là

một trong mười xu hướng hàng đầu mà thế giới phải đối mặt.

Trước những thách thức nêu trên, làm thể nào để có thể hạn chế sự lan truyền

của thông tin sai lệch trên mạng xã hội một cách kịp thời và hiệu quả? là một

câu hỏi đang nhận được sự quan tâm nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trong

thời gian gần đây.

Một số nghiên cứu tập trung vào việc nhận dạng thông tin sai lệch và tin đồn

(Rumor) như nghiên cứu của Qazvinian, 2011, [6] và Kwwon, 2013, [7].

Một số khác, nghiên cứu vấn đề xác định tập đỉnh là nguồn phát thông tin sai

2

lệch ban đầu. Chẳng hạn, Dung T. Nguyen và các cộng sự, 2012, [65] đã nghiên

cứu bài toán xác định k nguồn phát tán thông tin sai lệch khả nghi nhất từ tập

người dùng bị kích hoạt bởi thông tin sai lệch cho trước.

Bên cạnh đó, một số tác giả đề xuất giải pháp hạn chế sự lan truyền thông tin

sai lệch trên mạng xã hội bằng cách chọn ra một số đỉnh ban đầu để tiêm thông

tin tốt, từ đó lan truyền những thông tin này trên cùng mạng nhằm thuyết phục

những người dùng khác tin theo, trong đó sử dụng các mô hình lan truyền thông

tin khác nhau [2–4]. Budak và các cộng sự, 2011, [2], đã đưa ra mô hình tầng độc

lập đa chiến dịch (Multi-Campaign Independent Cascade Model), gồm chiến dịch

phổ biến thông tin tốt và chiến dịch phổ biến thông tin sai lệch cùng cạnh tranh

với nhau. H. Zhang và các cộng sự, 2015, [3], đã nghiên cứu bài toán hạn chế

sự lan truyền thông tin sai lệch dưới mô hình kích hoạt cạnh tranh (Competitive

Activation Model). Hay như trong nghiên cứu của N. P. Nguyen và các cộng sự,

2013, [4], đã nghiên cứu bài toán hạn chế thông tin sai lệch dưới hai mô hình

tầng độc lập (Independent Cascade) và ngưỡng tuyến tính (Linear Threshold),

đồng thời đề xuất thuật toán xác định một tập nhỏ nhất các đỉnh có ảnh hưởng

lớn nhất, từ đó lan truyền những thông tin tốt nhằm hạn chế ảnh hưởng của

thông tin sai lệch.

Đặc biệt, ngoài những hướng nghiên cứu kể trên còn một cách tiếp cận khác

trong việc ngăn chặn thông tin sai lệch lan truyền trên mạng xã hội được trình

bày trong công trình nghiên cứu của H. Zhang và các cộng sự, 2016, [1], bằng

cách đặt giám sát (Monitor Placement) trên một số đỉnh của đồ thị mạng nhằm

ngăn chặn thông tin sai lệch lây lan đến những đỉnh khác trong cùng mạng. Đặt

giám sát là phương pháp sử dụng các bộ lọc nội dung nhằm phát hiện thông tin

sai lệch ở người dùng (đỉnh) được cài đặt và ngăn chặn sự chia sẻ, lan truyền

thông tin sai lệch từ đỉnh này; hoặc trong ngữ cảnh khác có thể hiểu là việc

thuyết phục người dùng (đỉnh) không tin theo và lan truyền thông tin sai lệch.

Một số công trình nghiên cứu khác gọi phương pháp này với tên gọi đó là phương

pháp tạo miễn dịch (Immunize) cho các đỉnh trong đồ thị mạng xã hội.

Đứng trước những nguy cơ mất an toàn, an ninh thông tin trên mạng xã hội

do thông tin sai lệch gây ra, đồng thời thúc đẩy bởi những công trình nghiên cứu

đã nêu ở trên, đặc biệt là nghiên cứu của H. Zhang, 2016, [1] đã tạo động lực

cho tác giả lựa chọn đề tài "Giảm thiểu tối đa thiệt hại do thông tin sai

lệch gây ra trên mạng xã hội trực tuyến" làm đề tài luận văn của mình.

3

Đóng góp chính của luận văn bao gồm:

- Thứ nhất, đề xuất một mô hình ngưỡng tuyến tính cho bài toán Cực tiểu

hóa thiệt hại do thông tin sai lệch gây ra, đồng thời chứng mình bài toán

này thuộc lớp bài toán NP-khó.

- Thứ hai, đề xuất hai thuật toán tham lam nhằm giải quyết bài toán đặt ra.

- Thứ ba, kết quả thực nghiệm cho thấy ưu điểm nổi trội của hai thuật toán

đề xuất so với các thuật toán thông dụng khác như thuật toán bậc cực đại

(Max Degree) và thuật toán ngẫu nhiên (Random) trong việc hạn chế thông

tin sai lệch lan truyền trên mạng.

Ngoài phần mở đầu và kết luận, bố cục chính của luận văn gồm bốn chương

như sau:

Chương 1: Giới thiệu về mạng xã hội

Chương này giới thiệu tổng quan về mạng xã hội gồm: Định nghĩa mạng xã

hội, lịch sử hình thành, phát triển và những đặc trưng cơ bản của mạng xã hội.

Đặc biệt, trong chương này trình bày tổng quan một số chủ đề nổi bật liên quan

đến mạng xã hội, đã và đang nhận được sự quan tâm nghiên cứu của nhiều học

giả trong thời gian gần đây.

Chương 2: Thông tin sai lệch và các mô hình lan truyền thông tin

sai lệch

Chương này tác giả trình bày định nghĩa thông tin sai lệch, những nguy cơ

và hậu quả do thông tin sai lệch gây ra đối với các cá nhân, tổ chức. Đồng thời,

phân tích cơ chế lan truyền thông tin và những đặc tính của hai mô hình lan

truyền thông tin đang được sử dụng rộng rãi bao gồm: Mô hình tầng độc lập

và mô hình ngưỡng tuyến tính. Ngoài ra, ở Chương 2 tổng quan một số hướng

nghiên cứu liên quan đến bài toán hạn chế lan truyền thông tin sai lệch trên

mạng xã hội trực tuyến.

Chương 3: Giải pháp giảm thiểu tối đa thiệt hại do thông tin sai

lệch gây ra trên mạng xã hội trực tuyến

Từ thực trạng đã nêu trong Chương 2 và xuất phát từ những công trình

nghiên cứu liên quan trước đó, tác giả phát biểu bài toán Cực tiểu hóa thiệt hại

do thông tin sai lệch gây ra trên mạng xã hội trực tuyến, chứng minh bài toán

này thuộc lớp bài toán NP-khó, đồng thời đề xuất thuật toán nhằm giải quyết

bài toán này.

4

Chương 4: Thực nghiệm

Mô tả các bước tiến hành và kết quả thực nghiệm nhằm đánh giá hiệu quả

của thuật toán đề xuất trong việc ngăn chặn sự lan truyền của thông tin sai

lệch. Thực nghiệm tiến hành dựa trên ba bộ dữ liệu là các mạng xã hội thực,

bao gồm: Gnutella, CollegeMsg và Email. Kết quả thực nghiêm cho thấy, thuật

toán do tác giả đề xuất tốt hơn các thuật toán thông dụng khác như thuật toán

bậc cực đại (Max Degree) và thuật toán ngẫu nhiên (Random).

5

Chương 1

GIỚI THIỆU VỀ MẠNG XÃ HỘI

Chương này giới thiệu tổng quan về mạng xã hội bao gồm: Định nghĩa mạng

xã hội, lịch sử hình thành, phát triển và những đặc trưng cơ bản của mạng xã

hội. Đặc biệt, trong chương này trình bày tổng quan một số chủ đề nổi bật liên

quan đến mạng xã hội, đã và đang nhận được sự quan tâm nghiên cứu của nhiều

học giả trong thời gian gần đây.

1.1 Giới thiệu chung về mạng xã hội

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của Web 2.0, các mạng xã

hội trực tuyến như Facebook¹, Twitter², Instagram³ngày càng trở lên phổ biến

và có sự phát triển nhanh chưa từng thấy. Theo số liệu thống kê công bố trên

trang Statista⁴, tính đến tháng 1/2017, Facebook vẫn là mạng xã hội có lượng

người dùng lớn nhất thế giới với hơn 1.87 tỉ người sử dụng, Twitter với 317 triệu

người dùng đứng ở vị trí thứ 9 trong bảng xếp hạng.

Theo Marin và Wellman [30], mạng xã hội (MXH) là một tập hợp các tác

nhân có yếu tố xã hội được kết nối với nhau bởi một hoặc nhiều các quan hệ xã

hội.

Ngoài ra, MXH còn có những định nghĩa khác: MXH là một cấu trúc xã hội

được tạo thành từ các nút và các cung mà mỗi nút được liên kết bởi một hoặc

nhiều cung khác nhau, thể hiện một mối quan hệ cụ thể [31]. Mỗi nút thường

được gọi là tác nhân, đại diện cho một đối tượng trong mạng xã hội, có thể là

một người, một nhóm người, một tài liệu, một tổ chức hay một quốc gia vv..

Mỗi cung là một liên kết giữa các nút, biểu diễn mối quan hệ giữa các đối tượng.

Liên kết này có thể là mối quan hệ họ hàng, người quen, bạn bè, đồng nghiệp,

cũng có thể là các giao dịch, trao đổi tài chính vv.. Nếu mối quan hệ giữa các

đối tượng là quan hệ qua lại thì có thể biểu diễn bằng một liên kết vô hướng,

chẳng hạn nếu người A là đồng nghiệp của người B thì ngược lại người B cũng

¹https://www.facebook.com

²https://www.twitter.com

³https://www.instagram.com

⁴http://www.statista.com

6

là đồng nghiệp của người A. Nếu mối quan hệ này là quan hệ một chiều thì có

thể biểu diễn bằng một liên kết có hướng, ví dụ người A mua hàng của người B

nhưng chưa chắc người B đã mua hàng của người A.

Rõ ràng, khái niệm về MXH không chỉ giới hạn trong trường hợp cụ thể là

những trang mạng xã hội (Social Network Sites) như WhatsApp, Instagram,

Viber vv.. Các vấn đề của MXH đã được nghiên cứu thường xuyên trong lĩnh

vực xã hội học, trước sự ra đời của máy tính và Internet. Khi MXH này được

thiết lập và thi hành bằng các phương tiện truyền thông Internet, nó được hiểu

là MXH trực tuyến (Online Soial Network).

Nhìn từ nhiều phía, MXH trực tuyến là một đại diện tiêu biểu của Web 2.0

mô phỏng các quan hệ xã hội thực. MXH trực tuyến tạo ra một hệ thống trên

nền Internet kết nối các thành viên cùng sở thích với nhiều mục đích khác nhau

không phân biệt không gian và thời gian qua những tính năng như kết bạn, chat,

e-mail, phim ảnh, voice chat, chia sẻ tập tin, blog và xã luận. Những người sử

dụng MXH này được gọi là những cư dân mạng. Nhờ vào những ưu việt này mà

MXH trực tuyến đang có tốc độ phát triển chóng mặt ở mọi lứa tuổi, đặc biệt

là ở giới trẻ trên toàn thế giới.

Hình 1.1: Bảng xếp hạng các mạng xã hội theo số lượng người dùng, tháng 1/2017 (đơn vị Triệu người

dùng)

7

1.1.1 Lịch sử phát triển của mạng xã hội

Lịch sử phát triển của MXH luôn đồng hành cùng với sự phát triển của

Internet. Từ những email đầu tiên được gửi đi bởi các nhà nghiên cứu Thụy Sĩ

vào năm 1971 đến những MXH hiện đại như Facebook, Twitter vv.. Internet và

các nội dung chia sẻ luôn gắn liền với tính chất cộng đồng. Mục tiêu chính của

Internet là tạo phương tiện để con người có thể kết nối, giao tiếp và tương tác

với nhau. Tuy nhiên, từ lúc xuất hiện đến nay, mạng xã hội đã trải qua nhiều

thay đổi nhanh chóng cả về nguyên lý làm việc lẫn giao diện đồ họa.

Năm 1991, nhà khoa học Tim Berner-Lee thuộc Phòng thí nghiệm vật lý vi

mô châu Âu (CERN) đã đề xuất một giao thức mới để phát tán thông tin. Giao

thức đính kèm đường dẫn dưới dạng ký tự ẩn dưới những ký tự khác (Link).

Cuối cùng hình thành nên giao thức kết nối Internet World Wide Web (WWW).

Năm 1994 đánh dấu sự ra đời của Blog cá nhân đầu tiên. Justin Hall là sinh

viên đại học Swarthmore đã phát triển website mang tên Justin’s Link from the

Underground để kết nối với thế giới bên ngoài. Hall đã xây dựng trang web trong

suốt 11 năm và anh được mệnh danh là "cha đẻ của trang blog cá nhân".

Năm 1995 đánh dấu sự ra đời của trang Classmate⁵với mục đích hỗ trợ những

người di cư có thể tìm lại bạn bè đã thất lạc của họ. Đây là một dịch vụ cộng

đồng được tạo ra để giúp tìm lại những bạn học từ thời tiểu học, trung học và

đại học của người dùng.

Năm 1997, một chương trình nhắn tin có quảng cáo AOL Instant Messenger⁶

(AIM) đã ra đời, cho phép hàng triệu người có thể trò chuyện thời gian thực với

nhau. Trong khoảng thời gian này, trang MXH SixDegree⁷được thành lập với

mục đích giao lưu kết bạn dựa theo sở thích.

Năm 2000, Jimmy Wales và Larry Sanger sáng lập nên Wikipedia⁸, bách khoa

toàn thư nguồn mở, trực tuyến và có tính cộng tác đầu tiên trên thế giới.

Năm 2001, sau vụ khủng bố trung tâm thương mại thế giới vào ngày 11/9/2001

đã gợi cảm hứng cho Scott Heiferman tìm cách tạo ra trang web Meetup⁹nhằm

giúp mọi người có thể kết nối với nhau và thậm chí không cần online. Meetup.com

có mục đích duy nhất là tạo điều kiện cho những người có cùng suy nghĩ gặp gỡ,

trò truyện, học tập và kết nối. Trang web hướng tới mục đích mang mọi người

⁵https://www.classmate.com

⁶https://www.aol.com

⁷https://www.sixgegrees.org

⁸https://www.wikipedia.org

⁹https://www.meetup.com

8

ra khỏi nhà, tham gia vào các mối quan hệ và giao tiếp cùng với những người

khác. Hiện trang web đã được phổ biến rộng rãi, mỗi tháng có hơn 340.000 hội

nhóm tổ chức gặp gỡ, giao tiếp, làm việc, ăn uống và cùng nhau học tập.

Năm 2002, MXH Friendster¹⁰ra đời và trở thành một trào lưu mới tại Hoa

Kỳ với hàng triệu người dùng đăng ký. Friendster cho phép người dùng tạo thông

tin cá nhân và kết nối ảo với những người khác. Đây là MXH đầu tiên đạt được

hơn 1 triệu người dùng.

Kế thừa các bước phát triển của các MXH đi trước, MXH MySpace¹¹được

sáng lập và ra đời vào năm 2003 bởi Chris DeWolfe và Tom Andersonra. Với

nhiều tính năng mới cho phép người dùng tải các hình ảnh, video do vậy chỉ 1

tháng sau khi ra mắt, MySpace nhanh chóng đạt hơn 1 triệu tài khoản đăng ký.

Do nắm được các nhu cầu của người dùng, MySpace trở thành MXH đầu tiên có

nhiều lượt xem vượt qua cả Google, tuy nhiên sự ra đời của Facebook đã khiến

cho Myspace nhanh chóng trở thành dĩ vãng.

Năm 2004, Mark Zuckerburg giới thiệu MXH Facebook, đánh dấu bước ngoặt

mới cho hệ thống MXH trực tuyến. Với nền tảng Facebook Platform hỗ trợ mạnh

mẽ cho các ứng dụng, người dùng có thể tạo ra những ứng dụng mới cho cá nhân

mình cũng như các thành viên khác. Facebook nhanh chóng gặt hái được thành

công vược bậc, mang lại hàng trăm tính năng mới và trung bình các thành viên

bỏ ra 19 phút trên trang này mỗi ngày.

Hình 1.2: Các trang mạng xã hội trên Internet

¹⁰https://www.friendster.org

¹¹https://www.myspace.org

9

Năm 2005, MXH YouTube¹²ra đời, cho phép người dùng tự do đăng tải và

chia sẻ video với gia đình, bạn bè. Tiếp sau đó, năm 2006, MXH Twitter ra đời,

cho phép mỗi cá nhân có thể truyền đạt thông tin một cách nhanh chóng và dễ

dàng đến với một nhóm lớn. Năm 2011, MXH Google+ ra đời, đây là một MXH

có đầy đủ tính năng của Google. Người dùng Google+ đánh giá cao khả năng

nhóm các danh sách liên lạc vào các đoạn khác nhau (thường gọi là Vòng) và giao

tiếp với nhau qua công cụ chat Video có tên Hangouts. Năm 2012, Pinterest¹³

là MXH hình ảnh đồ họa và đã vượt mức 10 triệu người dùng, phát triển nhanh

hơn bất cứ trang web độc lập nào khác.

Ngoài những MXH nổi tiếng nêu trên, còn có hàng trăm MXH khác trên toàn

thế giới: Flickr, WeChat, Sina Weibo, Baidu Tieba vv.. Ở Việt Nam hiện nay có

một số MXH như: Zing Me, YuMe, Tamtay cũng đã thu hút được nhiều người

dùng nhiều với mục đích khác nhau.

1.1.2 Những tính năng của mạng xã hội

- Tính liên kết cộng đồng: Đây là tính năng nổi bật của MXH trực tuyến cho

phép mở rộng phạm vi kết nối giữa con người với con người trong một không

gian đa dạng. Người sử dụng có thể trở thành bạn của nhau thông qua việc

gửi lời mời kết bạn mà không cần gặp gỡ trực tiếp. Việc tạo ra các liên kết

này hình thành một cộng đồng mạng với số lượng thành viên lớn. Những

người chia sẻ cùng một mối quan tâm có thể tập hợp lại thành các nhóm

trên MXH, thường xuyên giao lưu, chia sẻ trên mạng thông qua việc bình

luận hay dẫn đến các liên kết trên trang chung của nhóm.

- Tính đa phương tiện: Hoạt động theo nguyên lý của web 2.0, MXH có rất

nhiều tiện ích nhờ sự kết hợp giữa các yêu tố văn bản, âm thanh, hình ảnh,

hình ảnh động, video vv.. Sau khi đăng ký mở tài khoản, người dùng có thể

tự do xây dựng một không gian riêng cho bản thân. Nhờ những tiện ích và

dịch vụ mà MXH cung cấp, người dùng có thể chia sẻ đường dẫn, tệp âm

thanh, hình ảnh, video vv.. Không những vậy, họ còn có thể tham gia vào

các trò chơi trực tuyến, gửi tin nhắn, trò chuyện trực tuyến với bạn bè từ

đó tạo dựng các mối quan hệ mới trong xã hội ảo.

- Tính tương tác: Thể hiện không chỉ ở chỗ thông tin được truyền đi sau đó

¹²https://www.youtube.com

¹³https://www.pinterest.com

10

được phản hồi từ phía người nhận, mà còn phụ thuộc vào cách người dùng

sử dụng ứng dụng của MXH.

- Khả năng truyền tải và lưu trữ thông tin: Một tính năng quan trọng của

MXH giúp thông tin được lan truyền rộng rãi trong một khoảng thời gian

ngắn. Những thành viên trong MXH là một mắt xích để tạo ra mạng lưới

truyền tải thông tin, họ có thể tương tác với nhau bất kể khoảng cách về

địa lý, ngôn ngữ, giới tính, tôn giáo. Nếu như trong thế giới thực, chúng ta

phải gặp nhau để trao đổi, trò chuyện, hay cùng hợp tác thì ngày nay việc

đó thật đơn giản và thuận tiện hơn rất nhiều nhờ MXH.

1.2 Các đặc trưng cơ bản của mạng xã hội

1.2.1 Đặc trưng thế giới nhỏ

Vấn đề nghiên cứu cấu trúc MXH đã gây được sự chú ý và quan tâm sâu sắc

của các nhà nghiên cứu trong nhiều năm qua. Đầu tiên là thí nghiệm nổi tiếng

có tên gọi "thí nghiệm thế giới nhỏ" (Small World Experiment) được thực hiện

bởi Stanley Milgram, 1967, nhằm tính toán số bước cần thiết để hai người bất kỳ

trong một dân số đã được xác định có thể biết nhau. Để thực hiện được điều nay,

Milgram đã chọn ngẫu nhiên một số cá nhân ở các thành phố là điểm khởi đầu

và điểm kết thúc. Mỗi cá nhân ở điểm khởi đầu được yêu cầu gửi một bức thư có

nội dung là thông tin liên lạc của cá nhân cần tìm ở điểm kết thúc tới người mà

họ biết. Người nhận được thư sẽ phải chuyển tiếp bức thư tới một người là bạn

bè hoặc người thân của họ mà họ cho rằng người đó có khả năng cao nhất biết

người cần tìm. Cứ như vậy cho đến khi bức thư đến được tay người cần tìm. Và

kết quả là 64 trong 296 bức thư đã được chuyển đến đích với số bước trung bình

khoảng 5.5 hoặc 6. Do đó, các nhà nghiên cứu kết luận rằng giữa hai người dân

bất kỳ ở Hoa Kỳ có thể biết nhau thông qua trung bình khoảng 6 bước.

Trên thực tế, người ta đã kiểm chứng được "hiện tượng thế giới nhỏ" (Small

World Phenomenon) đúng với hầu hết các MXH nhỏ. Đối với các MXH lớn như

Facebook, khoảng cách trung bình kết nối giữa hai người dùng bất kỳ trên thế

giới là 5.28 bước vào năm 2008 và đến năm 2011 khoảng cách này rút ngắn xuống

còn 4.74.

11

Hình 1.3: Đặc trưng thế giới nhỏ của mạng xã hội

1.2.2 Đặc trưng tập nhân

Cấu trúc và sự vận động của MXH chịu tác động bởi các nút có số lượng lớn

các cung kết nối hay các nút có bậc cao. Người ta gọi những nút này là nút trung

tâm hay nút nhân. Phân tích cấu trúc MXH đã chỉ ra rằng, MXH luôn chứa một

lượng lớn những nút có bậc cao [32]. Bao quanh các nút này là các nút có bậc

thấp hơn, và quanh những nút có bậc thấp hơn này lại là các nút có bậc thấp

hơn chúng, cứ như vậy tạo thành một hệ thống phân cấp. Các nút nhân có vai

trò quan trọng trong việc kết nối luồng thông tin của toàn mạng. Nếu ta chọn

một nút có số bậc lớn và đưa ra khỏi mạng, mạng sẽ phân chia thành các nhóm

cô lập nhau.

Một nút mới khi được thêm vào mạng thường có xu hướng kết nối đến những

nút có bậc cao, đây gọi là hiện tượng "rich get richer" ("người giàu thường trở

lên giàu hơn"). Điều này giải thích tại sao trong mạng những công trình khoa

học, các bài báo được tham chiếu nhiều thì lại được nhiều người nghiên cứu và

tham chiếu hay như trong các MXH trực tuyến chúng ta thường có xu hướng

kết bạn với những người nổi tiếng vv..

1.2.3 Phân bố luật lũy thừa

Sự phân bố bậc của các nút trong mạng được mô tả bởi hàm P(k), hàm này

cho biết xác suất của một nút có bậc là k. Phân bố bậc mô tả các các liên kết

trong mạng phân bố như thế nào giữa các nút.

12

Hình 1.4: Đặc trưng tập nhân của mạng xã hội

Phân bố bậc của một mạng là tuân theo luật lũy thừa nếu xác suất một nút

có bậc là k tỉ lệ với k^−α, với k lớn và α > 1. Hiện nay, hầu hết các MXH đều có

phân bố bậc theo luật lũy thừa [33]. Bảng 1.1 liệt kê một số mạng với số mũ α.

Tên mạng

WWW

Film Actors

Số mũ α

2.3/2.7

2.3

Telephone Call Graph

Email Networks

Sexual Contacts

Internet

2.1

1.5/2.0

3.2

2.5

2.1

Peer-To-Peer

Metabolic Network

Protein Interactions

2.2

2.4

Bảng 1.1: Một số mạng xã hội tiêu biểu cho phân bố luật lũy thừa

1.2.4 Đặc trưng cấu trúc cộng đồng

Theo Simmel, 1995, thì cộng đồng là một tập các thực thể có những tính chất

tương tự nhau và/hoặc cùng đóng một vai trò trong MXH. Trong xã hội ngày

nay, tồn tại nhiều nhóm cộng đồng khác nhau, chẳng hạn như nhóm bạn bè có

cùng sở thích, cộng đồng những nhà khoa học, các câu lạc bộ thể thao vv.. Sự

phát triển của MXH trực tuyến cũng tạo ra nhiều nhóm ảo, hay còn gọi là các

cộng đồng trực tuyến.

MXH có một đặc trưng quan trọng đó là cấu trúc cộng đồng, trong mạng được

phân chia thành các cộng đồng lớn nhỏ khác nhau; bên trong các cộng đồng lớn

13

có những cộng đồng con nhỏ hơn. Giữa các nút trong một cộng đồng có mật độ

kết nối lớn hơn so với các nút bên ngoài.

Hình 1.5: Mạng đồng tác giả

Xét theo tiêu chí cấu trúc, cộng đồng được chia thành hai kiểu: cấu trúc cộng

đồng tách rời và cấu trúc cộng đồng chồng chéo. Đối với cấu trúc cộng đồng

chồng chéo, một nút có thể thuộc nhiều cộng đồng khác nhau. Ngược lại, trong

cấu trúc cộng đồng tách rời, một nút chỉ thuộc duy nhất một cộng đồng.

1.2.5 Các đặc trưng khác của mạng xã hội

Một mạng có đường kính d nếu mọi cặp nút trong mạng được kết nối với nhau

bằng một đường chiều dài tối đa bằng d. Leskovec, 2005, [34] đã chỉ ra rằng MXH

không chỉ có đường kính nhỏ (đặc trưng thế giới nhỏ) mà đường kính mạng còn

co ngắn lại và sau đó giữ ổn định theo thời gian. MXH trực tuyến Facebook là

một ví dụ điển hình cho đặc trưng này, năm 2008 đường kính của mạng Facebook

là 5.28, đến năm 2011 đường kính của mạng rút ngắn xuống còn 4.74 và đến thời

điểm hiện tại là 3.57.

Ngoài ra, nghiên cứu của Leskovec cũng chỉ ra rằng, bậc trung bình của các

nút trong mạng tăng theo thời gian do số lượng liên kết tăng "siêu" tuyến tính

so với số lượng nút.