Dynamic Logics of Networks: Information Flow and the Spread of Opinion
Zoé Christoff

Samenvatting:
Dit proefschrift gebruikt logische methoden om een aantal fundamentele kenmerken te onderzoeken van sociale netwerken en hun ontwikkeling door de tijd heen, waaronder het verwerken van binnenkomende informatie, en de verspreiding van opinies door een netwerk. 

Deel I bevat een inleiding tot de voornaamste verschijnselen in sociale netwerken die vragen om een logische analyse van informatie en redeneren, een overzicht van achtergrondmateriaal uit de logica en sociale netwerktheorie, en een beschrijving van de hoofdlijnen van dit proefschrift.

Deel II introduceert logische modellen voor "collectief falen", en analyzeert hoe en wanneer op zich correct individueel micro-gedrag kan leiden tot contraproductief collectief macro-gedrag. Hoofdstuk 3 gebruikt dynamisch-epistemische logica's voor informatieverwerking als model voor het verschijnsel van "informatie cascades", een vorm van suboptimaal groepsgedrag. Onze analyse maakt duidelijk hoe op zich rationele actoren die anderen imiteren kunnen terechtkomen in een cascade waarbij zij de verkeerde keuze maken, ondanks de beschikbaarheid van voldoende informatie om deze fout te {vermijden}. We laten zien dat dit zich voordoet onder verschillende omstandigheden. Of actoren nu perfect Bayesiaans redeneren met waarschijnlijkheden of een eenvoudigere telmethode hanteren, en of zij nu onbeperkt hogere-orde kunnen redeneren over wat anderen weten en geloven of niet, sommige misleidende informatiecascades zijn domweg {onvermijdelijk}. Hoofdstuk 4 bestudeert een ander contraproductief sociaal verschijnsel, "pluralistic ignorance" waar iedereen zich vergist over hoe anderen denken, zoals in "de kleren van de keizer". Met behulp van hybride logica formalizeren we dit scenario en verklaren zijn dynamische eigenschappen zoals geobserveerd in de sociale wetenschappen: stabiliteit, maar ook fragiliteit. Zo blijken in alle netwerken die niet 2-kleurbaar zijn, dat een gedragsverandering van een enkele actor al volstaat om het collectieve gedrag te veranderen. Tezamen genomen bieden Hoofdstukken 3 en 4 een veelvoud aan nieuwe mechanismen voor meningsverandering van sociale actoren in gestructureerde situaties.

Deel III abstraheert van specifieke sociale scenarios naar een studie van de algemene logica achter {diffusieverschijnselen} in sociale netwerken, en ook van de wisselwerking tussen diffusie van meningen en de dynamiek van inkomende nieuwe informatie. Hoofdstuk 5 presenteert een algemeen raamwerk, gebaseerd op hybride logica, dat de logische wetten kan weergeven van het verloop door de tijd heen voor een grote klasse van diffusieprocessen, waarbij we een breed bereik aan mechanismen voor meningsverandering als drijvers kunnen gebruiken. Door de toevoeging van de kennislogica aan het voorgaande raamwerk onderzoekt Hoofdstuk 6 hoe de dynamiek van diffusie kan leiden tot leergedrag in actoren die waarnemen hoe publiek gedrag zich ontwikkeld in antwoord op sociale druk tot conformeren. Hoofdstuk 7, tenslotte, gaat nog een stap verder en introduceert een minimaal raamwerk om de dynamiek te modelleren van modellen waar meningen veranderen als een bepaalde drempel wordt bereikt. We laten zien hoe we nu interacties kunnen weergeven en begrijpen van topologische eigenschappen van sociale netwerken met de structuur van verschillende diffusiemechanismen. Zo tonen we bijvoorbeeld aan dat in een netwerk met voldoende dichtheid van clusters geen volledige informatie cascades kunnen optreden. Weer met een kennis-component toegevoegd laten we vervolgens zien hoe meer kennis over de structuur van een sociaal netwerk en over het gedrag van andere actoren diffusie kan versnellen in netwerken met een drempel-regel. We bestuderen ook het limietgedrag van, en bewijzen een reeks resultaten over, verschillende diffusiemechanismen met locale veranderingen die al dan niet afhangen van kennis die actoren hebben over hun situatie, waarbij we ook nog het onderscheid maken tussen kennis van de feiten en kennis over andere actoren.

Het laatste deel IV geeft een samenvatting van onze resultaten in hoofdlijnen, alsmede een vooruitblik op belangrijke verdere richtingen, gebaseerd op ons thans lopende onderzoek. We bespreken modale logica's en verwante formalismen voor de bestudering van netwerkgedrag onder verschillende topologische eigenschappen en regels voor beïnvloeding van anderen. We bespreken ook de natuurlijke overgang van verloop van netwerken door de tijd heen naar netwerkspelen waar actoren keuzes hebben en doelen nastreven. 

Kort samengevat past dit proefschrift methoden toe uit moderne logica's voor informatieverandering en informatiegestuurd handelen op de studie van sociale netwerken en de verspreiding van opinies door de tijd heen, waarbij we methoden ontwikkelen die zowel gebruikt kunnen worden om specifieke sociale scenario's in detail te modelleren, maar ook om beter zicht te krijgen op de algemene redeneerwetten die ten grondslag liggen aan de dynamiek van informatie en diffusie van meningen in sociale netwerken en de processen die zich daar afspelen.