DARPA Network Challenge - DARPA Network Challenge

2009 год DARPA Network Challenge был призовым соревнованием за исследование ролей Интернет и социальная сеть играть в режиме реального времени, по всему миру сотрудничество, а также практические действия, необходимые для решения масштабных срочных проблем. Спонсором конкурса выступил Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA), исследовательская организация Соединенные Штаты Министерство обороны. Задача была разработана, чтобы помочь военным генерировать идеи для действий в различных обстоятельствах, таких как стихийные бедствия.^[1] Конгресс уполномочил DARPA присуждать денежные призы для дальнейшего развития 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 вокруг Соединенных Штатов, и затем сообщить о своих результатах в DARPA. Из-за распределенного характера конкурса многие команды использовали онлайн-ресурсы, такие как сайты социальных сетей, для сбора информации или для набора людей, которые искали воздушные шары. Командам часто приходилось иметь дело с ложными сообщениями, и поэтому им нужно было придумать способы проверки и подтверждения сообщений о наблюдениях. Конкурс завершился менее чем за девять часов, что намного меньше, чем ожидалось DARPA, и имело большое значение в отношении силы социальных сетей в Интернете и краудсорсинга в целом.^[2]

Специфика конкурса

Согласно правилам конкурса, приз в размере 40 000 долларов США будет предоставлен первой команде, которая представит местоположения 10 пришвартованных 8-футовых красных погодных шаров в 10 ранее неизвестных фиксированных точках на континентальной части США. Воздушные шары должны были быть размещены в легкодоступных местах, видимых с близлежащих дорог. Воздушные шары были развернуты в 10:00 утра по восточному времени 5 декабря 2009 г. и должны были быть сняты в 17:00. DARPA было готово развернуть их на второй день и ждать до недели, пока команда найдет все шары.

Частично цель испытания заключалась в том, чтобы заставить участников отличать актуальную информацию от потенциального шума. Многие команды сталкивались с ложными сообщениями о наблюдениях, как случайными, так и преднамеренными. Одна из действенных стратегий заключалась в том, чтобы спамить в социальных сетях ложные сообщения, чтобы сбить конкурентов со следа реальных наблюдений. Проверка наблюдений за воздушным шаром имела первостепенное значение.

Конкурс был объявлен примерно за месяц до даты начала. Это ограничивало время, необходимое командам на подготовку. Способность многих сделать это продемонстрировала эффективность средств массовой информации и социальных сетей для быстрого распространения информации и организации людей.^[3] Время распространения информации о вызове было на самом деле более сжатым, чем за месяц. Однако за неделю, предшествующую дню запуска, официальный сайт конкурса увеличил посещаемость в среднем с 1000 посещений в день до 20 000 посещений в день. Точно так же усилия многих конкурирующих команд стали вирусными в последние несколько дней до даты старта.^[4]

DARPA выбрало дату конкурса в ознаменование 40-летия Интернет.

Результаты

Несмотря на то, что DARPA было готово развернуть воздушные шары на второй день и принимать заявки на срок до недели, пока команда не обнаружила все 10 воздушных шаров, Массачусетский технологический институт Команда Red Balloon Challenge выиграла соревнование менее чем за 9 часов.^[2] Команда из Технологический исследовательский институт Джорджии (GTRI) Второе место заняла компания, разместившая девять шаров. Две другие команды нашли восемь воздушных шаров, пять - семь, а команда iSchools (которая представляла Государственный университет Пенсильвании, Университет Иллинойса в Урбане-Шампейн, Питтсбургский университет, Сиракузский университет, и Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл ), чья стратегия описана ниже, финишировал десятым с шестью воздушными шарами.^[3] В табличной форме в первую десятку команд вошли:^[5]

Место	имя	Родной город	# Шарики	Дата / время
1	Команда MIT Red Balloon Challenge	Кембридж, Массачусетс	10	18:52:41
2	Команда GTRI "Я шпионю за красным воздушным шаром"	Атланта, Джорджия	9	18:59:11
3	Кристиан Родригес и Тара Чанг (Красный воздушный шар )	Кембридж, Массачусетс	8	18:52:54
4	Чувак, это воздушный шар	Глен-Рок, Нью-Джерси	8	19:42:41 PM
5	Геокашеры Groundspeak	Сиэтл, Вашингтон	7	16:02:23
6	Армия глаз Взаимный Мобильный	Остин, Техас	7	16:33:20
7	Команда Дечинена	Эвергрин, Колорадо	7	18:46:37
8	Анонимный	Анонимный	7	19:16:51
9	Нердфайтеры	Миссула, MT	7	20:19:24
10	Команда iSchools DARPA Challenge	Государственный колледж, Пенсильвания	6	18:13:08

Стратегия победы

Команда-победитель Массачусетского технологического института использовала технику, похожую на многоуровневый маркетинг для набора участников, при этом призовые деньги будут распределены по цепочке участников, ведущей к успешным запускам воздушных шаров, а весь призовой доход, оставшийся после распределения участникам, будет передан на благотворительность.^[6] Стратегия команды по сотрудничеству с общественностью в поиске воздушных шаров была объяснена на их веб-сайте:

Мы даем 2000 долларов за воздушный шарик тому, кто первым 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 их пригласил, и так далее ... (посмотрите, как это работает). Это может выглядеть так. Алиса присоединяется к команде, и мы даем ей ссылку для приглашения, например http://balloon.media.mit.edu/alice. Затем Алиса отправляет по электронной почте свою ссылку Бобу, который также использует ее для присоединения к команде. Мы делаем http://balloon.media.mit.edu/bob ссылка для Боба, который публикует ее в Facebook. Его подруга Кэрол видит это, подписывается, потом щебечет http://balloon.media.mit.edu/carol. Дэйв использует ссылку Кэрол, чтобы присоединиться ... затем замечает один из воздушных шаров DARPA! Дэйв - первый человек, сообщивший нам о местонахождении воздушного шара, а команда MIT Red Balloon Challenge первая нашла все 10. Как только это произойдет, мы отправим Дэйву 2000 долларов за поиск воздушного шара. Кэрол получает 1000 долларов за приглашение Дэйва, Боб получает 500 долларов за приглашение Кэрол, а Алиса получает 250 долларов за приглашение Боба. Оставшиеся 250 долларов переданы на благотворительность.

Эта стратегия была вариантом модели сети стимулирования запросов Клейнберга и Рагхавана,^[7] с основным отличием в том, что поощрительные вознаграждения в технике команды уменьшаются для последующих участников.^[8] Рекурсивный характер вознаграждения имел два положительных эффекта. Во-первых, у участников был стимул привлекать других, поскольку эти новые люди не стали бы конкурентами за вознаграждение, а скорее сотрудничали бы партнерами. Во-вторых, люди, не проживающие в США, были заинтересованы в участии, передавая информацию, даже если у них не было возможности лично определить местонахождение воздушного шара. Это помогло команде собрать большое количество (более 5000) участников.^[3] Команда стартовала с четырех первых участников.^[4]

Чтобы определить, были ли материалы законными или поддельными, команда использовала как минимум три стратегии. Первая стратегия заключалась в проверке наличия нескольких заявок на локацию. Если бы это было так, то вероятность того, что воздушный шар действительно там находится, была бы выше. Вторая стратегия заключалась в том, чтобы проверить, соответствует ли IP-адрес отправителя предполагаемому местоположению балуна. Третья стратегия заключалась в изучении фотографий, сопровождающих заявку. Реальные фотографии включали сотрудника DARPA и баннер DARPA, детали которого не разглашались, а фальшивые - нет.^[3]

Подробный анализ выигрышной стратегии подчеркнул важную роль социальных сетей. Анализ данных Twitter показал, что, хотя некоторые команды полагались на большие первоначальные всплески активности в Twitter, упоминания об этих командах быстро исчезли. Утверждалось, что благодаря рекурсивной структуре стимулов команда MIT смогла создать более устойчивое влияние в социальных сетях, чем большинство команд.^[8]

Стратегия второго места

Команда GTRI, занявшая второе место, использовала стратегию, которая в значительной степени опиралась на интернет-рекламу и социальные сети. Они создали веб-сайт за три недели до дня запуска и использовали различные средства массовой информации, в том числе Facebook группы, чтобы повысить заметность команды и повысить вероятность того, что люди, заметившие воздушные шары, сообщат им о наблюдениях.

Все выигрыши команда пообещала передать на благотворительность, чтобы призвать к альтруизму участников. Однако из-за отсутствия структуры, которая создавала большой стимул, как схема победившей команды MIT, их сеть участников выросла всего до 1400 человек.

Что касается проверки представлений, команда предположила, что из-за благотворительного характера их усилий количество ложных представлений будет низким. В любом случае они в первую очередь полагались на личную проверку, разговаривая по телефону с отправителями.^[3]

Стратегия десятого места

Команда iSchools, занявшая десятое место, представлявшая пять университетов, попробовала два разных подхода. Первым был прямой набор членов команды для поиска воздушных шаров в день запуска. Эти члены включали студентов, преподавателей и выпускников в официальные списки рассылки и группы на сайтах социальных сетей для организаций, входящих в команду (например, Государственный университет Пенсильвании ). Однако на самом деле участвовали лишь некоторые из этих наблюдателей, и только один воздушный шар был обнаружен с использованием этой стратегии.

Вторая стратегия заключалась в использовании разведка с открытым исходным кодом методы для поиска в киберпространстве результатов, связанных с проблемой. Это было главным источником их успеха в поиске воздушных шаров. Эта стратегия, в свою очередь, состояла из двух отдельных подстратегий. Первый заключался в использовании группы специалистов-аналитиков, которые вручную выполняли поиск в Интернете по различным источникам информации, включая Twitter и веб-сайты конкурирующих команд, собирают сообщения о наблюдениях, а затем оценивают их достоверность на основе репутации источников.

Другой стратегией поиска в киберпространстве, которую использовала команда, была автоматизированная Поисковый робот который собирал данные из Twitter и сайтов противоборствующих команд, а затем анализировал их. Эта технология работала медленно и выиграла бы от более длительного конкурса, но поисковый робот Twitter оказался особенно полезным, поскольку твиты иногда содержали географическую информацию.

Чтобы подтвердить достоверность возможных наблюдений, по возможности использовали набранных членов команды. Если таковых не было, набирались новые наблюдатели из организаций, расположенных рядом с местом наблюдения. Распределенное расположение различных организаций в команде позволило реализовать эту стратегию. Фотографический анализ использовался для подтверждения или оспаривания обоснованности претензий.

Команда также столкнулась со случаем, когда другая команда случайно просочила 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 множества общедоступных веб-сайтов для определения действительности чего-либо.^[3]

Другие стратегии

Перед соревнованием многие люди обсуждали возможные стратегии,^[9] включая спутниковая фотография, аэрофотосъемка и краудсорсинг для обнаружения воздушных шаров, а также возможность дезинформация кампании, чтобы помешать другим командам выиграть. В реальном соревновании команды использовали самые разные стратегии.

Один руководитель группы, Джейсон Бриндел из Сан-Рафаэль, Калифорния, организовал команду около 140 человек.^[10] Его план состоял в том, чтобы создать веб-сайт и аккаунт в Twitter, посвященные задаче, которые позволили бы членам его команды делиться своими выводами. Любому, кто участвует в конкурсе, будет разрешено представить информацию при условии, что они включают подробности, подтверждающие их отправку. Бриндел планировал, что команда прочесывает Интернет в поисках упоминаний воздушных шаров на новостных сайтах, блогах и сайтах социальных сетей.

Джордж Хотц, знаменитость Twitter, известная тем, что взломала PlayStation 3 и урегулирование иска Sony, подготовился к соревнованиям только за час до публикации твита за час до начала соревнований. Хотцу удалось найти 8 воздушных шаров. Четыре были найдены в его сети Twitter, насчитывающей почти 50 000 подписчиков, а четыре были приобретены в результате обмена информацией с другими командами.^[4]

Занявший пятое место, Геокашеры Groundspeak, задействовали активных геокачеров 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 Нердфайтеры использовали свою существующую сеть последователей из Братство 2.0 видеоблог запустить вирусное видео перед соревнованиями. Им удалось привлечь 2000 активных искателей воздушных шаров. Они также использовали 3 000 Nerdfighters, которые сканировали интернет-трафик, связанный с соревнованиями, и специализировались на запуске кампании дезинформации, надеясь запутать или ввести в заблуждение другие команды. Они также создали сеть пользователей сотовых телефонов, чтобы обеспечить прямую текстовую проверку результатов.^[4]

Команда iPhone разработчики приложений сформировали Army of Eyes, основанную на Остин, Техас. Их приложение было разработано вскоре после первоначального объявления о вызове, чтобы оно было доступно к дню запуска.^[4]

В iNeighbours Команда, состоящая из членов существующей социальной сети для сообществ по наблюдению за районами, не выполняла никаких действий по найму или торговле. Их цель состояла в том, чтобы оценить способность своей сети эффективно сообщать об аномальной активности в окрестностях. Им удалось найти пять из десяти воздушных шаров.^[4]

Размышления

Задача привела к ряду идей. Во-первых, он показал, как средства массовой информации и социальные сети могут дополнять друг друга. В то время как средства массовой информации были полезны в первую очередь для распространения общей информации о проблеме, социальные сети были эффективны для вирусного распространения информации о проблеме среди потенциальных членов команды. Во-вторых, он показал, как социальные сети могут быть полезны в качестве источника данных. Например, команда iSchools добилась большего успеха, чем многие другие команды, просто отслеживая общедоступные веб-сайты. В-третьих, задача продемонстрировала разнообразие способов использования социальных сетей. Команды MIT и GTRI использовали их в первую очередь для облегчения быстрого общения между участниками, а команда iSchools использовала их как источник информации.

В-четвертых, задача показала общую эффективность использования краудсорсинг методы для решения географически распределенных, чувствительных ко времени задач. Руководители программы DARPA были удивлены тем, как быстро задача была решена. Однако отфильтровать полезные данные с общедоступных сайтов может быть сложно, 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 интеллектуального анализа данных. Точно так же победившая команда Массачусетского технологического института предположила, что их рекурсивный подход будет эффективным только в том случае, если цель усилий будет считаться моральной и полезной для участников.^[4]

Проверенные местоположения шаров

Расположение воздушных шаров

Сопоставьте все координаты, используя: OpenStreetMap

Скачать координаты как: KML  · GPX

Официально проверенные координаты воздушных шаров,^[12] перечисленные по их номерам тегов, были:

• 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. / 37.78778; -122.40722 (Юнион-сквер)
• Воздушный шар 2: Chaparral Park, Скоттсдейл, Аризона 33 ° 30′36 ″ с.ш. 111 ° 54′29 ″ з.д. / 33,51000 ° с.ш.111,90806 ° з. / 33.51000; -111.90806 (Chaparral Park)
• Воздушный шар 3: Tonsler Park, Шарлоттсвилль, Вирджиния ^[13] 38 ° 1′34 ″ с.ш. 78 ° 29′28 ″ з.д. / 38.02611 ° с.ш. 78.49111 ° з.д. / 38.02611; -78.49111 (Tonsler Park)
• Воздушный шар 4: Чейз Палм Парк, Санта Барбара, Калифорния 34 ° 24′51 ″ с.ш. 119 ° 41′5 ″ з.д. / 34,41417 ° с.ш.119,68472 ° з.д. / 34.41417; -119.68472 (Чейз Палм Парк)
• Воздушный шар 5: Том Ли Парк, Мемфис, Теннесси 35 ° 8′17 ″ с.ш. 90 ° 3′43 ″ з.д. / 35,13806 ° с. Ш. 90,06194 ° з. / 35.13806; -90.06194 (Том Ли Парк)
• Воздушный шар 6: Коллинз-авеню, Майами, Флорида 25 ° 54′14 ″ с.ш. 80 ° 7′31 ″ з.д. / 25,90389 ° с.ш. 80,12528 ° з.д. / 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 ″ с.ш. 95 ° 48′15 ″ з.д. / 29,81556 ° с.ш. 95,80417 ° з.д. / 29.81556; -95.80417 (Кэти Парк)
• Воздушный шар 9: Парк на набережной, Портленд, Орегон 45 ° 30′44 ″ с.ш. 122 ° 40′28 ″ з.д. / 45,51222 ° с.ш.122,67444 ° з.д. / 45.51222; -122.67444 (Парк на набережной)
• Воздушный шар 10: Centennial Park, Атланта, Грузия 33 ° 45′33 ″ с.ш. 84 ° 23′33 ″ з.д. / 33,75917 ° с.ш. 84,39250 ° з.д. / 33.75917; -84.39250 (Centennial Park)

Связанные проблемы

Вдохновленное успехом DARPA Network Challenge, DARPA запустило Шредер Challenge в 2011 году. Целью этого конкурса было исследование методов восстановления документов, измельченных с помощью различных методов измельчения бумаги. Как и в случае с DARPA Network Challenge, некоторые команды использовали краудсорсинг, чтобы запросить человеческую помощь в восстановлении документов.^[14] Команда-победитель использовала алгоритм компьютерного зрения, чтобы предложить человеческим ассемблерам пары фрагментов для проверки.^[15]

2 июля 2011 года, также вдохновленный сетевым вызовом DARPA, Langley Knights Challenge был запущен. Он отличался тем, что рыцарей можно было найти в разных местах Англии, и их помещали на Карты Гугл так что люди за пределами Великобритании могли участвовать.^[16]

В январе 2012 г. Пенсильванский университет Школа медицины запустила MyHeartMap Challenge чтобы отобразить Автоматические внешние дефибрилляторы (AED) в г. Филадельфия.^[17] По словам организатора, доктора Райны Мерчант, «DARPA удалось найти красные воздушные шары. AED - естественное продолжение блестящей идеи».^[18]

Также вдохновленный DARPA Network Challenge, конкурс под названием Tag Challenge был спонсирован Государственный департамент США и Институт международного образования.^[19] Задача Tag Challenge заключалась 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 этой задаче, «найти интересующего человека», а не статически расположенный объект.^[20]

Смотрите также

• Список наград в области информатики

использованная литература

1. "Массачусетский технологический институт выиграл приз в размере 40 000 долларов в общенациональном конкурсе по охоте на воздушные шары". CNN. 2009. Архивировано с оригинал на 2012-01-20. Получено 2012-02-21.
2. «Команда MIT Red Balloon выиграла конкурс DARPA Network Challenge» (PDF). DARPA. Архивировано из оригинал (PDF) 11 ноября 2010 г.. Получено 2009-12-06.
3. Джон К. Танг; Мануэль Себриан; Никлаус А. Джакобе; Хен-Ву Ким; Тэми Ким; Дуглас "Стакан" Викерт (2011). «Размышляя о вызове DARPA Red Balloon Challenge». Коммуникации ACM. 54 (4): 78–85. Дои:10.1145/1924421.1924441.
4. Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов. «Отчет о проекте DARPA Network Challenge». Получено 2012-03-03.
5. «Итоговое положение DARPA Network Challenge» (PDF). DARPA. Архивировано из оригинал (PDF) 11 ноября 2010 г.. Получено 2010-10-07.
6. "Как это устроено". Команда MIT Red Balloon Challenge. Архивировано из оригинал на 2010-01-11.
7. Дж. Клейнберг; П. Рагхаван (2005). «Сети стимулирования запросов». Материалы 46-го ежегодного симпозиума IEEE по FOCS: 132–141.
8. Гален Пикард; Вэй Пан; Ияд Рахван; Мануэль Себриан; Райли Крейн; Анмол Мадан; Алекс Пентланд (2011). «Критическая по времени социальная мобилизация». Наука. 334 (6055): 509–512. arXiv:1008.3172. Дои:10.1126 / science.1205869. PMID  22034432.
9. Адриан Хон (31 октября 2009 г.). «Как победить в сетевом соревновании DARPA». Mssv.
10. Гросс, Дуг. "Общенациональный конкурс по охоте на воздушные шары тестирует онлайн-сети". CNN. Архивировано из оригинал 1 марта 2012 г.. Получено 3 марта 2012.
11. "10 воздушных шаров - Военная комната Groundspeak's DARPA". Говорят. 9 декабря 2009 г.
12. "Координаты воздушного шара вызова сети DARPA" (PDF). DARPA. Архивировано из оригинал (PDF) 19 августа 2010 г.. Получено 2009-12-13.
13. "Десять красных воздушных шаров - и один в Шарлоттсвилле!". Крюк. 5 декабря 2009 г.
14. «Краудсорсинг самой сложной головоломки». CNET. 17 ноября 2011 г.. Получено 2011-12-01.
15. Драммонд, Кэти (2 декабря 2011 г.). "Программисты уничтожают задачу Пентагона".. Проводной. Получено 5 декабря, 2011.
16. https://sloanreview.mit.edu/article/find-the-knights-this-weekend-social-mobilization-experiment/
17. Маккалоу, Мари (31 января 2012 г.). «Глобальный конкурс поможет при сердечных приступах». The Philadelphia Inquirer. Получено 2012-02-02.
18. «Страница конкурса MyHeartMap для СМИ». Пенсильванский университет. Получено 2012-02-03.
19. "Tag Challenge". Архивировано из оригинал 14 июля 2013 г.. Получено 22 марта 2012.
20. Шахтман, Ной (1 марта 2012 г.). «США хотят, чтобы вы охотились на беглецов с помощью Twitter». Проводной. Получено 22 марта 2012.

внешние ссылки