《物理评论快报》发表论文，提出一种新的传播模型

武夷山

    美国圣菲研究所（Santa Fe Institute）网站2025年8月21日发表对一篇论文的报道。请DS翻译了这篇报道，我校译。

病毒式传播：数字时代中思想、信仰与创新的扩散方式

2025年8月21日

它可能始于一个笑话、一种信仰或一则谣言。起初，人们很容易对其嗤之以鼻。但随后它会发生转折，积累势头，并像野火般蔓延开来。为什么有些思想会逐渐消亡，而另一些却能席卷互联网？

《物理评论快报》最新发表的一项研究提出了崭新的解释。该研究课题由佛蒙特大学和圣菲研究所的学者主持，构建了一个关于“自我强化级联”的数学模型——无论是信仰、笑话还是病毒，被传播的事物会在实时传播过程中不断演变，并随着扩散而增强自身影响力。

传统上，科学家用简单的分支模型解释思想或疾病的传播路径：一人感染疾病或听闻谣言后，将其传染或传递给另外两人，依此类推，形成树状传播结构，且传播内容保持不变。但本文介绍的新研究指出，传播物不仅会扩散，还会在传播中发生改变，而这种改变会助推其进一步扩散。

“部分灵感源于森林火灾，”论文合著者、圣菲研究所教授西德·雷德纳表示，“火势在密林中会增强，在开阔地带则会减弱。这一原理同样适用于信息、笑话或疾病——它们的强度会因环境条件而变化。”

该模型在理论上十分简洁：每当一种思想传播时，其强度都有可能增强或减弱。若它弱化过度或无法找到共鸣的受众，便会消亡；但若稍有强化，哪怕一点点，它便能持续扩散，在多种条件下触发大规模级联效应。

这一简单机制却产生了出人意料的复杂结果。与传统模型需精细调整参数才能模拟现实的模型不同，自我强化级联模型自然生成了“厚尾分布”——这一统计特征常见于爆款社交媒体帖子和疫情爆发的情形。多数帖子或病例会迅速沉寂，而少数却会演变成无法预知的巨大热点或大规模疫情。

“这种差异性——为何某些事物能呈现病毒式传播而大多数不能——常被解释为世界始终处于某种临界状态，”该论文第一作者、圣菲研究所外聘教授、佛蒙特大学计算机科学家洛朗·埃贝尔-杜弗雷斯纳指出，“但我们的模型表明，若传播内容的强度或质量在传播中发生动态变化，则无需假设特殊临界状态。差异性会自然涌现。”

该研究的启示意义远超理论范畴。佛蒙特大学计算机科学家、该文合著者之一朱尼珀·洛瓦托表示，该成果可帮助研究者更好理解信念形成、虚假信息和社会传染现象。

“这为我们探索故事和叙事如何在网络中演变传播提供了理论基础，”她说。洛瓦托与佛蒙特大学计算机科学教授、佛蒙特复杂系统研究所所长彼得·多兹将于今年12月在圣菲研究所召开的研讨会上深入探讨此议题。

该项研究与洛瓦托和多兹共同主持的NSF EPSCoR（博主注：EPSCoR是Experimental Program to Stimulate Competitive Research的缩写，意思是“促进有竞争力的研究实验计划”，是美国国家科学基金会从1980年起设立的、旨在帮助落后地区提高科研能力的资助计划，我1989年曾撰文介绍这个计划，见https://blog.sciencenet.cn/blog-1557-1443978.html）大型项目“让佛蒙特州抓住数据革命的契机：在线语料、知识与故事之研究（SOCKS）”的研究方向是一致的。这一耗资2000万美元、为期五年的项目围绕故事做文章，认为故事对于人类理解、解释和预测世界以及在世界中巡航是不可或缺的。这是一项开创性的数据科学尝试，旨在更好地理解并利用故事的力量。SOCKS项目旨在促进或深化对人们所在意的大规模时序现象（涵盖文化、政治、经济、语言学、公共卫生、冲突、气候变化和数据新闻等领域）的研究。

下一步，团队计划通过Bluesky等平台的真实世界数据来验证模型，这些平台能帮助研究者区分纯转发和修改后再转发的情形。该研究甚至可能回归其“火灾起源”，对火势蔓延分析做出新贡献。

“我期待回归森林火灾模型，”雷德纳兴奋地表示，“我们在本课题中的收获为解决火势蔓延问题——或许还有其他问题——提供了新工具。”

博主：本文简介的论文A spreading model for beliefs or products of varying intensity or quality可免费下载，见https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/5mph-sws5