真假消息传播的事实

很不幸,假消息(或者说错误消息)就是比真消息传播得更远、更快、更深、更广。

2018年3月,MIT的三位学者Soroush Vosoughi,Deb Roy,Sinan Aral在Science杂志上发表了研究论文,The spread of true and false news online,揭示了真假消息传播的一些事实真相。

主要的研究结论如下:
1.Falsehood diffused significantly farther, faster, deeper, and more broadly than the truth in all categories of information, and the effects were more pronounced for false political news than for false news about terrorism, natural disasters, science, urban legends, or financial information.
虚假传播扩散明显要比真相传播更远、更快、更深、更广,其中政治相关的假消息尤甚。
2.We found that false news was more novel than true news, which suggests that people were more likely to share novel information.
假消息的新奇(新鲜)度往往高于真消息,这也意味着人们喜欢分享新奇(新鲜)的消息。
3.Whereas false stories inspired fear, disgust, and surprise in replies, true stories inspired anticipation, sadness, joy, and trust.
假消息往往带给人恐惧、厌恶和惊讶,而真消息引起期待、伤心、快乐和信任。
4.Contrary to conventional wisdom, robots accelerated the spread of true and false news at the same rate, implying that false news spreads more than the truth because humans, not robots, are more likely to spread it.
人们常以为机器人账号会加剧假消息的传播,但事实是机器人账号同等加速真、假消息的传播,这意味着假消息的传播,人为因素是关键。

研究的数据样本来自Twitter,数据是2006年到2017年间被传播的约126,000条消息,这些消息被约3百万人传播了超过450万次。应该说研究的数据样本足够典型和足够大。

论文中的图表直观展示了真、假消息传播的对比,例如下面这些图:
图中涉及的一些基本概念如下:
1.CCDF, Complementary Cumulative Distribution Function.
互补累积分布函数:对连续函数,所有大于a的值,其出现概率的和。举例:所有被研究的传播链中,传播链深度大于10的传播链出现概率的和。
2.Cascade Depth, the number of retweet hops from the origin tweet over time, where a hop is a retweet by a new unique user.
传播链深度: 消息被单一不同用户转发的层级数。
3.Cascade Size, the number of users involved in the cascade over time.
传播链规模:消息传播涉及的所有用户的数量。
4.Maximum Breadth, the maximum number of users involved in the cascade at any depth.
最大传播宽度:消息被转发过程中,任一转发层级的最大用户数。
5.Structural Virality, a measure that interpolates between content spread through a single, large broadcast and that which spreads through multiple generations, with any one individual directly responsible for only a fraction of the total spread.
结构性传播度:姑且这么翻译。理解下来应该是一个标度值,该标度值在“传播次数少但广”与“传播次数多但每次涉及的用户较少”之间取值。本论文的取值范围为1-100,数值越大,穿透力越强

1.传播链深度大于10的假消息(红色曲线)数量明显高于真消息(绿色曲线);
2.相同消息数量,例如CCDF为0.01%时,假消息的传播链深度超过19,比真消息高出约8。

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Source: The spread of true and false news online, Soroush Vosoughi,Deb Roy,Sinan Aral
1.假消息抵达的人群数远高于真消息;
2.真消息传播范围超过1000人都较难,但1%的假消息的传播范围则在1000-100000人之间。
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Source: The spread of true and false news online, Soroush Vosoughi,Deb Roy,Sinan Aral
假消息传播时,各传播层级的用户数几乎都要高于真消息传播的用户数
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Source: The spread of true and false news online, Soroush Vosoughi,Deb Roy,Sinan Aral
假消息传播的穿透力要高于真消息
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Source: The spread of true and false news online, Soroush Vosoughi,Deb Roy,Sinan Aral
1.真消息抵达1500个人,需要的时间是假消息传播的6倍;
2.
真消息的传播链深度要达到10,需要的时间是假消息传播的20倍;
3.真消息的传播链深度很难超过10;
4.假消
息传播链深度达到19的速度,要比真消息传播链深度达到10的速度快10倍。
Source: The spread of true and false news online, Soroush Vosoughi,Deb Roy,Sinan Aral
1.同等传播链深度层级下,参与消息转发的用户数,假消息明显高于真消息;
2.假消息的扩散广度明显高于真消息。
Source: The spread of true and false news online, Soroush Vosoughi,Deb Roy,Sinan Aral

上述图文说明,只是对论文内容的少量摘录。欲了解论文全部内容,可以下载其PDF版

论文结尾提到,由于信息误导更多是人的行为使然,故限制虚假消息及其传播的对策重点不应该是消除社交平台的机器人账号,而应该是对人的行为的干预,比如对自觉规避信息误导或者阻止信息误导的行为进行激励。

干预行为当然也包括封号(论文没这么说),例如今年1月份特朗普的Twitter账号被封。说不准,Twitter采取封号措施的决策依据之一,就是这篇论文的研究结论—假消息的传播力远远高于真消息。

“转发消息之前,略微想一想”(原话“Think before you retweet.”),这是来自论文作者之一Roy的提醒。


SpaceX火箭的栅格翼(Grid fin)

SpaceX的火箭可回收系统(SpaceX reusable launch system)的目标是让火箭能够重复使用,该回收系统目前被用于Falcon 9 v1.1和Falcon Heavy火箭。回收系统的一个明显特征就是采用了栅格翼(或称“栅格舵”,英文Grid fin)。

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图:Falcon 9火箭上展开的栅格翼

SpaceX火箭栅格翼的首次测试出现在2014年6月17日。测试火箭上升1000米后,然后徐徐成功降落。视频中可清晰地看到,栅格翼在上升过程中是收起的,开始降落时展开,精准控制火箭降落。

在2015年1月10日,Falcon 9火箭成功发射,其携带的为国际空间站(ISS)运送货物的龙飞船(Dragon ship)也同样成功完成任务,但火箭在随后进行海上自动驾驶无人船平台降落回收时失败。对于此次火箭发射回收中栅格翼的作用,官方描述是:“A key upgrade to enable precision targeting of the Falcon 9 all the way to touchdown is the addition of four hypersonic grid fins placed in an X-wing configuration around the vehicle, stowed on ascent and deployed on reentry to control the stage’s lift vector. Each fin moves independently for roll, pitch and yaw, and combined with the engine gimbaling, will allow for precision landing – first on the autonomous spaceport drone ship, and eventually on land.(用于本次猎鹰9火箭精准着陆的关键升级措施是增加了高超音速栅格翼。栅格翼以X翼形环绕火箭安装,上升时收起,重入大气层时展开以控制一级火箭的升力矢量。每个栅格翼独立做出翻滚、俯仰和偏摆动作,结合火箭引擎的推力矢量控制,从而实现精准着陆。首先实现在海上自动驾驶无人船平台上着陆,最终实现在陆地着陆。)”

多次返回着陆尝试后,猎鹰9一级火箭在2015年12月首次陆上返回降落成功,2016年4月首次在海上自动驾驶无人船平台上返回着陆成功

视频:栅格翼执行动作,控制火箭主推进器降落在海上自动驾驶无人船(视频来源:Pranay Pathole

视频:火箭主推进器降落在陆地(视频来源:@SpaceX

猎鹰9火箭的栅格翼尺寸不大,约4英尺X5英尺见方。栅格翼的翻滚、俯仰和偏摆的三维度控制动作可以让14层楼高的一级火箭实现最大20度角的偏转

图:从Falcon 9火箭上拆卸下来的栅格翼(图片来源Justin Swartz

图:在Space Center Houston展览的Falcon 9火箭,栅格翼展开,和参观的人形成大小对比。(图片来源Manuel Delgado

2017年6月的一次发射中,栅格翼进行了升级,一者尺寸增大,二者材料由铝换成了钛。铝制栅格翼在表面有热保护涂层,即便如此在火箭重入大气层时也较容易烧坏。钛制栅格翼不需要热保护涂层,抗热性能也有显著提高,回收后可不用更换。

图:Falcon 9火箭的钛制栅格翼(图片来源arstechnica

栅格翼是苏联人在上世纪70年代发展起来的技术,最早用于弹道导弹控制。研究和实践证明,栅格翼的一个重要特征就是能够比传统平板翼(Planar fin)更好地控制飞行器,让飞行器更不容易失速(The small chord length of grid fins also makes them less likely to stall at high angles of attack. This resistance to stall increases the control effectiveness of grid fins compared to conventional planar fins.具体参见这个2006年的旧帖Missile Grid Fins—很好的介绍栅格翼的知识帖)。通俗地讲,就是栅格翼可让火箭更不容易栽跟头,这也是Falcon 9火箭在降落时为何要打开栅格翼的重要原因。

栅格翼的另外一个空气动力特征就是在亚音速和超音速状态下,其波阻(Wave drag)不高于传统平板翼,也可以说能够低于平板翼。但是在马赫数为1,即所谓transonic状态时,其波阻却明显升高。栅格翼外形特征与减阻的关系,此论文有所研究。

中国目前也在进行利用栅格翼的火箭回收试验。2019年7月,长征二号丙运载火箭在发射中进行了所谓“栅格舵分离体落区安全控制技术”试验。“此次长二丙火箭一子级的落点控制就采用了栅格舵(即‘栅格翼’)控制,试验的成功对于解决我国内陆发射场落区安全问题有重要意义,同时也为我国运载火箭后续助推器及子级的可控回收、软着陆、重复使用等技术奠定坚实基础。”

2019年11月3日,长征四号乙运载火箭(CZ-4B)在太原卫星发射中心成功发射,火箭序号“遥三十八(Y38)”。资料显示,“此为首枚采用栅格舵一子级落区控制技术的长征四号乙运载火箭”。2020年9月21日,长征四号乙运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,火箭序号“遥四十一(Y41)”。如下宣传图上,火箭一子级上方有展开的栅格舵。

图:长征四号乙运载火箭一子级展开的栅格舵(图片来源:知乎

2020年12月22日,我国新一代运载火箭长征八号在中国文昌航天发射场首飞,任务取得圆满成功。中国航天科技集团官方文章中,一张“未来改进型长征八号运载火箭拟开展芯一级与助推器整体垂直回收”示意图显示,芯一级火箭降落时,其上部有四个栅格舵展开。

未来改进型长征八号运载火箭拟开展芯一级与助推器整体垂直回收示意图(图片来源:中国航天科技集团


火星表面的操作系统

“毅力号”火星车经历恐怖七分钟,成功降落于火星表面。跟随毅力号一起抵达火星表面的还有“机智号”直升飞机。机智号直升飞机采用的操作系统据说是Linux,于是网友们热议:“火星成为运行 Linux的计算机数量超过Windows的第二个星球。”

Credit: @mikko

那么问题来了,火星表面运行数量最多的操作系统是Linux吗?答案:不是目前最多的是Wind River的VxWorks

Source: Wikipedia, Comparison of embedded computer systems on board the Mars rovers

“探路者号(Pathfinder)”着陆器、“勇气号(Spirit)”火星车、“机遇号(Opportunity)”火星车、“好奇号(Curiosity)”火星车,以及刚刚成功着陆的“毅力号(Perseverance)”,采用的操作系统都是VxWorks。

火星上的“洞察号(Insight)”着陆器,其操作系统也是VxWorks

VxWorks是高安全、高可靠的实时操作系统。火星探测的关键任务,采用VxWorks会更稳妥。另外,基于VxWorks的技术积累和继承,也会是NASA JPL的重要考量。

“机智号”直升飞机的定位是技术验证性项目(technology demonstration),不承担针对“毅力号”的关键支持任务,故尝试采用全新的技术,如高通Qualcomm Snapdragon 801处理器,以及Linux操作系统。从另外一个角度,验证性技术在火星上的失效过程,也是很有技术价值的。

2021年2月10日,中国的“天问一号”火星探测器顺利实施近火制动,完成火星捕获,正式踏入环火轨道。计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆,开展巡视探测。“天问一号”的着陆巡视器(包含着陆平台和火星车)采用的是什么操作系统呢?目前似乎没有公开资料。猜想很大可能是借鉴了相关技术的自研操作系统。

P.S.,刚用Google搜索’Perseverance Mars Rover’,搜索结果页面出现了庆祝礼花,有趣。