Сетевой вызов DARPA

Конкурс DARPA Network Challenge 2009 года был призовым конкурсом для изучения роли Интернета и социальных сетей в коммуникациях в реальном времени, широкомасштабном сотрудничестве и практических действиях, необходимых для решения масштабных, срочных проблем. Конкурс спонсировался Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA), исследовательской организацией Министерства обороны США . Конкурс был разработан, чтобы помочь военным генерировать идеи для работы в различных обстоятельствах, таких как стихийные бедствия. [1] Конгресс уполномочил DARPA присуждать денежные призы для дальнейшего выполнения миссии DARPA по спонсированию революционных, высокооплачиваемых исследований, которые устраняют разрыв между фундаментальными открытиями и их использованием для национальной безопасности.

В соревновании команды должны были найти десять красных воздушных шаров, размещенных по всей территории Соединенных Штатов, а затем сообщить о своих результатах в DARPA. Из-за распределенного характера соревнования многие команды использовали онлайн-ресурсы, такие как сайты социальных сетей, для сбора информации или для набора людей, которые будут искать воздушные шары. Командам часто приходилось иметь дело с ложными сообщениями, и поэтому им нужно было придумать способы проверки и подтверждения сообщенных наблюдений. Соревнование было завершено менее чем за девять часов, намного меньше, чем ожидало DARPA, и имело много последствий в отношении силы онлайн-социальных сетей и краудсорсинга в целом. [2]

Помимо Network Challenge, DARPA также проводит призовые конкурсы в других областях технологий.

Специфика конкурса

Согласно правилам конкурса, приз в размере 40 000 долларов США будет присужден первой команде, которая предоставит местоположение 10 пришвартованных 8-футовых красных метеозондов в 10 ранее неизвестных фиксированных местах на континентальной части Соединенных Штатов. Воздушные шары должны были быть размещены в легкодоступных местах, видимых с близлежащих дорог, каждый из которых должен был быть укомплектован агентом DARPA, который должен был выдать сертификат, подтверждающий местоположение каждого воздушного шара. [3] Воздушные шары были запущены в 10:00 утра по восточному времени 5 декабря 2009 года и должны были быть спущены в 5:00 вечера. DARPA было готово запустить их на второй день и ждать до недели, пока команда найдет все воздушные шары.

Частью цели испытания было заставить участников отличать реальную релевантную информацию от потенциального шума. Многие команды сталкивались с ложными сообщениями о наблюдениях, как случайными, так и преднамеренными. Одной из действенных стратегий была рассылка спама в социальных сетях ложными сообщениями, чтобы сбить участников с пути реальных наблюдений. Проверка наблюдений воздушных шаров имела первостепенное значение для успеха.

Конкурс был объявлен всего за месяц до даты начала. Это ограничило количество времени, которое команды имели на подготовку. Способность многих сделать это показала эффективность массовых и социальных сетей для быстрого распространения информации и организации людей. [3] Время, в течение которого информация о вызове распространялась, было фактически более сжатым, чем месяц. Однако за неделю, предшествовавшую дню запуска, официальный сайт конкурса увеличил трафик со среднего значения 1000 посещений в день до 20 000 посещений в день. Аналогичным образом усилия многих соревнующихся команд стали вирусными в последние несколько дней перед датой начала. [4]

DARPA выбрало дату проведения конкурса в ознаменование 40-летия Интернета .

Результаты

Несмотря на то, что DARPA была готова выпустить шары на второй день и принимать заявки в течение недели, пока команда не найдет все 10 шаров, команда MIT Red Balloon Challenge выиграла соревнование менее чем за 9 часов. [2] Команда из Georgia Tech Research Institute (GTRI) , которая обнаружила девять шаров, заняла второе место. Две другие команды обнаружили восемь шаров, пять нашли семь, а команда iSchools (которая представляла Университет штата Пенсильвания , Университет Иллинойса в Урбане-Шампейне , Университет Питтсбурга , Сиракузский университет и Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл ), чья стратегия описана ниже, заняла десятое место с шестью шарами. [3] В табличной форме десять лучших команд выглядели следующим образом: [5]

МестоИмяРодной город# Воздушные шарыДата/время
1Команда MIT Red Balloon ChallengeКембридж, Массачусетс106:52:41 PM
2Команда GTRI «Я вижу красный шар»Атланта, Джорджия96:59:11 вечера
3Кристиан Родригес и Тара Чанг (Гонка красных шаров)Кембридж, Массачусетс86:52:54 PM
4Чувак, это воздушный шар.Глен-Рок, Нью-Джерси87:42:41 вечера
5Groundspeak ГеокэшерыСиэтл, Вашингтон74:02:23 PM
6Армия глаз Взаимный мобильныйОстин, Техас74:33:20 PM
7Команда ДечиненаЭвергрин, Колорадо76:46:37 вечера
8АнонимныйАнонимный77:16:51 PM
9БотаныМиссула, Монтана78:19:24 вечера
10Команда iSchools DARPA ChallengeГосударственный колледж, Пенсильвания66:13:08 PM

Выигрышная стратегия

Победившая команда MIT использовала технику, похожую на многоуровневый маркетинг , для набора участников, при этом призовые деньги распределялись по цепочке участников, ведущей к успешным обнаружениям воздушных шаров, а весь призовой доход, оставшийся после распределения среди участников, передавался на благотворительность. [6] Стратегия команды по общественному сотрудничеству в поиске воздушных шаров была объяснена на их веб-сайте:

Мы даем 2000 долларов за шар первому, кто пришлет нам правильные координаты, но это еще не все — мы также даем 1000 долларов тому, кто их пригласил. Затем мы даем 500 долларов тому, кто пригласил приглашающего, и 250 долларов тому, кто пригласил их, и так далее... (посмотрите, как это работает). Это может произойти так. Алиса присоединяется к команде, и мы даем ей ссылку для приглашения, например http://balloon.media.mit.edu/alice. Затем Алиса отправляет свою ссылку Бобу по электронной почте, который также использует ее, чтобы присоединиться к команде. Мы создаем ссылку http://balloon.media.mit.edu/bob для Боба, который публикует ее в Facebook. Его подруга Кэрол видит ее, регистрируется, затем пишет в Twitter о http://balloon.media.mit.edu/carol. Дэйв использует ссылку Кэрол, чтобы присоединиться... а затем замечает один из шаров DARPA! Дэйв — первый человек, который сообщил нам о местонахождении воздушного шара, а команда MIT Red Balloon Challenge Team первой нашла все 10. Как только это произошло, мы отправили Дэйву 2000 долларов за то, что он нашел воздушный шар. Кэрол получила 1000 долларов за приглашение Дэйва, Боб — 500 долларов за приглашение Кэрол, а Элис — 250 долларов за приглашение Боба. Оставшиеся 250 долларов были переданы на благотворительность.

Стратегия была вариантом модели Query Incentive Network Клейнберга и Рагхавана [7], с основным отличием в том, что поощрительные вознаграждения в методе команды уменьшались для последующих участников. [8] Рекурсивная природа вознаграждения имела два полезных эффекта. Во-первых, у участников был стимул привлекать других, поскольку эти новые люди не становились конкурентами за вознаграждение, а скорее сотрудничающими партнерами. Во-вторых, люди, не находящиеся в Соединенных Штатах, были мотивированы к участию, передавая информацию, даже если у них не было возможности найти воздушный шар лично. Это помогло команде собрать большое количество (более 5000) участников. [3] Команда начала работу только с четырьмя первоначальными участниками. [4]

Чтобы определить, были ли заявки подлинными или поддельными, команда использовала по крайней мере три стратегии. Первая стратегия заключалась в проверке того, было ли несколько заявок на местоположение. Если это было так, то вероятность того, что воздушный шар действительно там находится, считалась выше. Вторая стратегия заключалась в проверке того, соответствует ли IP-адрес отправителя предполагаемому местоположению воздушного шара. Третья стратегия заключалась в проверке фотографий, сопровождающих заявку. На настоящих фотографиях были сотрудник DARPA и баннер DARPA, подробности о которых не были объявлены, в то время как на поддельных фотографиях их не было. [3]

Подробный анализ выигрышной стратегии подчеркнул важную роль, которую сыграли социальные медиа. Анализ данных Twitter показал, что хотя некоторые команды полагались на большие первоначальные всплески активности в Twitter, упоминания этих команд быстро исчезали. Утверждалось, что из-за рекурсивной структуры стимулов команда MIT смогла создать более устойчивое влияние социальных медиа, чем большинство команд. [8]

Стратегия второго места

Команда GTRI, занявшая второе место, использовала стратегию, которая в значительной степени опиралась на интернет-рекламу и социальные медиа. Они создали веб-сайт за три недели до дня запуска и использовали различные медиа-усилия, включая группу в Facebook , чтобы повысить видимость команды и увеличить вероятность того, что люди, заметившие воздушные шары, сообщат им о своих наблюдениях.

Команда пообещала пожертвовать все выигрыши на благотворительность, чтобы воззвать к альтруизму участников. Однако из-за отсутствия структуры, которая создавала бы столько стимулов, как схема победившей команды MIT, их сеть участников выросла всего до 1400 человек.

Что касается проверки заявок, команда предположила, что из-за благотворительного характера их усилий количество ложных заявок будет низким. В любом случае, они в первую очередь полагались на личную проверку, проводя телефонные разговоры с заявителями. [3]

Стратегия десятого места

Команда iSchools, занявшая десятое место и представлявшая пять университетов, попробовала два разных подхода. Первый заключался в прямом наборе членов команды для поиска воздушных шаров в день запуска. В число этих членов входили студенты, преподаватели и выпускники в официальных списках рассылки и группах на сайтах социальных сетей организаций, входящих в команду (например, Университет штата Пенсильвания ). Однако лишь немногие из этих наблюдателей фактически участвовали, и с помощью этой стратегии был найден только один воздушный шар.

Вторая стратегия заключалась в использовании методов разведки с открытым исходным кодом для поиска в киберпространстве результатов, связанных с задачей. Это был главный источник их успеха в обнаружении воздушных шаров. Эта стратегия, в свою очередь, состояла из двух отдельных подстратегий. Первая заключалась в использовании группы аналитиков-людей, которые вручную искали бы в Интернете различные источники информации, включая Twitter и веб-сайты соревнующихся команд, собирали бы сообщенные наблюдения, а затем оценивали бы достоверность наблюдений на основе репутации источников.

Другая стратегия, связанная с поиском в киберпространстве, которую использовала команда, — это автоматизированный веб-краулер , который собирал данные из Twitter и сайтов команд-соперников, а затем анализировал их. Эта технология работала медленно и выиграла бы от более длительной продолжительности состязания, но краулер Twitter оказался особенно полезным, поскольку твиты иногда содержали географическую информацию.

Для подтверждения достоверности возможных наблюдений, когда это было возможно, использовались набранные члены команды. Если никого не было, набирались новые наблюдатели из организаций, расположенных недалеко от места наблюдения. Распределенное расположение различных организаций в команде позволяло использовать эту стратегию. Для подтверждения или оспаривания достоверности заявлений использовался фотографический анализ.

Команда также столкнулась со случаем, когда другая команда случайно слила информацию о наблюдении, а затем попыталась скрыть это. Команда iSchools использовала различные источники информации, включая социальные сети, чтобы определить реальное местоположение. Это продемонстрировало возможность использования информации с самых разных общедоступных веб-сайтов для определения достоверности чего-либо. [3]

Другие стратегии

До начала соревнований многочисленные люди обсуждали возможные стратегии, [9] включая спутниковую фотосъемку , аэрофотосъемку и краудсорсинг для обнаружения воздушных шаров, а также возможность кампаний по дезинформации, чтобы помешать другим командам победить. В ходе реальных соревнований команды использовали различные стратегии.

Один из руководителей группы, Джейсон Бриндель из Сан-Рафаэля, Калифорния , организовал команду из примерно 140 человек. [10] Его план состоял в том, чтобы создать веб-сайт и аккаунт в Twitter, посвященные испытанию, которые позволили бы членам его команды сообщать о своих результатах. Любой, кто примет участие в испытании, сможет предоставить информацию, при условии, что они включат данные, подтверждающие их отправку. Бриндель планировал, что команда будет прочесывать Интернет на предмет упоминаний о воздушных шарах на новостных сайтах, блогах и сайтах социальных сетей.

Джордж Хотц , знаменитость Twitter, теперь известная тем, что взломала PlayStation 3 и урегулировала иск Sony , подготовился к соревнованию всего за час, прежде чем опубликовать твит за час до начала соревнования. Хотц смог успешно обнаружить 8 воздушных шаров. Четыре были найдены в его сети Twitter из почти 50 000 подписчиков, а четыре были приобретены в результате обмена информацией с другими командами. [4]

Пятое место, Groundspeak Geocachers , задействовали активных геокэшеров и сотрудников Groundspeak для поиска воздушных шаров. Им удалось найти восемь воздушных шаров, но из-за ошибки ввода данных им засчитали только семь. [11]

Команда, называющая себя Nerdfighters, использовала свою существующую сеть подписчиков из видеоблога Brotherhood 2.0, чтобы запустить вирусное видео перед соревнованием. Им удалось привлечь 2000 активных искателей воздушных шаров. Они также использовали 3000 Nerdfighters, которые сканировали интернет-трафик, связанный с соревнованием, и специализировались на запуске кампании по дезинформации, надеясь запутать или направить по неверному пути другие команды. Они также создали сеть пользователей сотовых телефонов, чтобы обеспечить прямую текстовую проверку результатов. [4]

Команда разработчиков приложений для iPhone сформировала Army of Eyes, базирующуюся в Остине, штат Техас . Их приложение было разработано вскоре после первоначального объявления о вызове, чтобы быть доступным к дню запуска вызова. [4]

Команда iNeighbors , состоящая из членов существующего сайта социальных сетей для сообществ по наблюдению за соседями, не проводила никаких вербовочных или торговых операций. Их целью было оценить способность их сети эффективно сообщать об аномальной активности в пределах районов. Им удалось успешно обнаружить пять из десяти воздушных шаров. [4]

Размышления

В ходе решения этой задачи было высказано несколько идей.

Во-первых, он показал, как массовые и социальные медиа могут действовать дополняюще. В то время как массовые медиа были полезны в первую очередь для распространения общей информации о вызове, социальные медиа были эффективны для вирусного распространения информации о вызове среди потенциальных рекрутов команды.

Во-вторых, он показал, как социальные медиа могут быть полезны в качестве источника для добычи данных. Например, команда iSchools добилась большего успеха, чем многие другие команды, просто отслеживая общедоступные веб-сайты.

В-третьих, задача показала разнообразие способов использования социальных сетей. Команды MIT и GTRI использовали их в первую очередь для облегчения быстрой коммуникации между участниками, в то время как команда iSchools использовала их в качестве источника информации.

В-четвертых, задача показала общую эффективность использования методов краудсорсинга для решения географически распределенных, чувствительных ко времени проблем. Руководители программы DARPA были удивлены тем, как быстро была выполнена задача. Однако может быть сложно отфильтровать полезные данные с публичных сайтов, а независимая проверка публично перечисленной информации остается проблемой с точки зрения эффективности и точности. [3]

DARPA отметило, что хотя социальные сети могут быть мощным источником информации, их использование может быть политически чувствительным из-за проблем с конфиденциальностью, связанных с пользовательским контентом для добычи данных. Аналогичным образом, победившая команда MIT предположила, что их рекурсивный подход будет эффективным только в том случае, если цель усилий будет рассматриваться ее участниками как моральная и хорошая. [4]

Проверенные местоположения воздушных шаров

Места расположения воздушных шаров
Нанесите все координаты на карту с помощью OpenStreetMap

Загрузить координаты как:

  • КМЛ
  • GPX (все координаты)
  • GPX (основные координаты)
  • GPX (вторичные координаты)

Официально подтвержденные координаты воздушных шаров [12] , перечисленные по их номерам, были следующими:

  • Воздушный шар 1: Юнион-сквер , Сан-Франциско , Калифорния 37°47′16″с.ш. 122°24′26″з.д. / 37,78778°с.ш. 122,40722°з.д. / 37,78778; -122,40722 (Юнион-сквер)
  • Воздушный шар 2: Парк Чапарраль , Скоттсдейл , Аризона 33°30′36″ с.ш. 111°54′29″ з.д. / 33,51000° с.ш. 111,90806° з.д. / 33,51000; -111,90806 (Парк Чапарраль)
  • Воздушный шар 3: Тонслер-Парк , Шарлоттсвилл , Вирджиния [13] 38°1′34″N 78°29′28″W / 38.02611°N 78.49111°W / 38.02611; -78.49111 (Тонслер-Парк)
  • Воздушный шар 4: Chase Palm Park, Санта-Барбара , Калифорния 34°24′51″N 119°41′5″W / 34.41417°N 119.68472°W / 34.41417; -119.68472 (Chase Palm Park)
  • Воздушный шар 5: Том Ли Парк, Мемфис , Теннесси 35°8′17″N 90°3′43″W / 35.13806°N 90.06194°W / 35.13806; -90.06194 (Том Ли Парк)
  • Воздушный шар 6: Коллинз Авеню, Майами , Флорида 25°54′14″N 80°7′31″W / 25.90389°N 80.12528°W / 25.90389; -80.12528 (Коллинз Авеню)
  • Воздушный шар 7: Глазго-Парк, Кристиана , Делавэр 39°36′30″ с.ш. 75°43′51″ з.д. / 39,60833° с.ш. 75,73083° з.д. / 39,60833; -75,73083 (Глазго-Парк)
  • Воздушный шар 8: Кэти Парк, Кэти , Техас 29°48′56″N 95°48′15″W / 29.81556°N 95.80417°W / 29.81556; -95.80417 (Кэти Парк)
  • Воздушный шар 9: Waterfront Park , Портленд , Орегон 45°30′44″N 122°40′28″W / 45.51222°N 122.67444°W / 45.51222; -122.67444 (Waterfront Park)
  • Воздушный шар 10: Centennial Park, Атланта , Джорджия 33°45′33″N 84°23′33″W / 33.75917°N 84.39250°W / 33.75917; -84.39250 (Centennial Park)

Вдохновленная успехом DARPA Network Challenge, DARPA запустила Shredder Challenge в 2011 году. Целью этого конкурса было изучение методов восстановления документов, уничтоженных различными методами измельчения бумаги. Как и в случае с DARPA Network Challenge, некоторые команды использовали краудсорсинг для привлечения людей для восстановления документов. [14] Победившая команда использовала алгоритм компьютерного зрения, чтобы предложить людям-сборщикам пары фрагментов для проверки. [15]

2 июля 2011 года, также вдохновлённый DARPA Network Challenge, был запущен Langley Knights Challenge. Он отличался тем, что рыцарей можно было найти в разных местах Англии, и это было размещено на Google Maps , чтобы люди из мест за пределами Великобритании могли принять участие. [16]

В январе 2012 года Медицинская школа Пенсильванского университета запустила проект MyHeartMap Challenge по картированию автоматических внешних дефибрилляторов (AED) в городе Филадельфия . [17] По словам организатора, доктора Райны Мерчант, «DARPA успешно обнаружила красные воздушные шары. AED — это естественное продолжение блестящей идеи». [18]

Также вдохновленный DARPA Network Challenge, конкурс под названием Tag Challenge спонсировался Государственным департаментом США и Институтом международного образования . [19] Tag Challenge заключался в том, чтобы команды нашли и получили фотографии пяти человек в пяти разных городах Северной Америки и Европы в течение двенадцати часов 31 марта 2012 года. Несмотря на то, что потенциальные выигрыши были значительно ниже, чем в DARPA Network Challenge, организаторы стремились проверить способность методов, обнаруженных в этом испытании, «находить интересующее их лицо», а не статически расположенный объект. [20]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "MIT выигрывает приз в размере 40 000 долларов в общенациональном конкурсе по охоте за воздушными шарами". CNN. 2009. Архивировано из оригинала 20-01-2012 . Получено 21-02-2012 .
  2. ^ ab "MIT Red Balloon Team Wins DARPA Network Challenge" (PDF) . DARPA. Архивировано из оригинала (PDF) 11 ноября 2010 г. Получено 2009-12-06 .
  3. ^ abcdefgh Джон К. Танг; Мануэль Себриан; Никлаус А. Джакобе; Хён-Ву Ким; Тэми Ким; Дуглас «Бикер» Викерт (2011). «Размышления о DARPA Red Balloon Challenge». Сообщения ACM . 54 (4): 78– 85. doi : 10.1145/1924421.1924441 .
  4. ^ abcdefg Агентство перспективных исследовательских проектов обороны. "DARPA Network Challenge Project Report" . Получено 2012-03-03 .
  5. ^ "DARPA Network Challenge Final Standings" (PDF) . DARPA. Архивировано из оригинала (PDF) 11 ноября 2010 г. Получено 2010-10-07 .
  6. ^ "Как это работает". Команда MIT Red Balloon Challenge. Архивировано из оригинала 2010-01-11.
  7. ^ J. Kleinberg; P. Raghavan (2005). «Сети стимулирования запросов». Труды 46-го ежегодного симпозиума IEEE по FOCS : 132–141 .
  8. ^ ab Galen Pickard; Wei Pan; Iyad Rahwan; Manuel Cebrian; Riley Crane; Anmol Madan; Alex Pentland (2011). «Социальная мобилизация, критически важная по времени». Science . 334 (6055): 509– 512. arXiv : 1008.3172 . Bibcode :2011Sci...334..509P. doi :10.1126/science.1205869. PMID  22034432. S2CID  2950817.
  9. ↑ Адриан Хон (31 октября 2009 г.). «Как победить в состязании DARPA Network Challenge». Mssv.
  10. ^ Гросс, Дуг. «Национальный конкурс по охоте за воздушными шарами проверяет возможности онлайн-сетей». CNN . Архивировано из оригинала 1 марта 2012 г. Получено 3 марта 2012 г.
  11. ^ "10 Balloonies - Военная комната DARPA Groundspeak". Groundspeak. 9 декабря 2009 г.
  12. ^ "DARPA Network Challenge Balloon Coordinates" (PDF) . DARPA. Архивировано из оригинала (PDF) 19 августа 2010 г. Получено 2009-12-13 .
  13. ^ «Десять красных шариков — и один в Шарлоттсвилле!». The Hook. 5 декабря 2009 г.
  14. ^ "Краудсорсинг самой сложной головоломки". CNET . 17 ноября 2011 г. Получено 01.12.2011 .
  15. ↑ Драммонд, Кэти (2 декабря 2011 г.). «Программисты уничтожают бумажную головоломку Пентагона». Wired . Получено 5 декабря 2011 г.
  16. ^ «Найдите рыцарей в эти выходные: эксперимент по социальной мобилизации». Июль 2011 г.
  17. ^ Маккалоу, Мари (31 января 2012 г.). «Глобальный конкурс приведет к оказанию помощи во время сердечных приступов». The Philadelphia Inquirer . Архивировано из оригинала 9 июня 2013 г. Получено 2012-02-02 .
  18. ^ "MyHeartMap Challenge Media Page". Университет Пенсильвании . Получено 2012-02-03 .
  19. ^ "Tag Challenge". Архивировано из оригинала 14 июля 2013 года . Получено 22 марта 2012 года .
  20. ^ Шахтман, Ноа (1 марта 2012 г.). «США хотят, чтобы вы охотились на беглецов с помощью Twitter». Wired . Получено 22 марта 2012 г.
  • Madnick, Stuart (март 2022 г.). «Bursting a Few Balloons Regarding the Famous DARPA Red Balloon Challenge». Сообщения ACM . Том 65, № 3. стр.  33–34 . doi :10.1145/3517127. Архивировано из оригинала 23 февраля 2022 г. Получено 16 декабря 2022 г.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=DARPA_Network_Challenge&oldid=1255934380"