Aus welcher Sicht auch immer, das Internet ist ein physisches Netzwerk von Glasfaserkabeln, das Milliarden von Routern, Servern und Computern auf der ganzen Welt zusammenbringt - dies ist die herausragendste Erfindung der Menschheit, die alle Bereiche menschlicher Aktivitäten beeinflusst hat: Gesundheitswesen, Politik, Lebensstil. Das Vorhandensein des Internets korreliert positiv mit einer Veränderung des Schlafmusters und des intimen Lebens eines Menschen.

Laut ITU waren bis Ende 2016 3,5 Milliarden Menschen (47,1% der Bevölkerung) oder fast 1 Milliarde Haushalte an das Netzwerk angeschlossen. In vier Ländern der Welt erreichte die Penetration eine bedingte 100% ige Anzahl von IP-Adressen für einen Haushalt mit drei Personen: Deutschland, Dänemark, Südkorea und Estland. In letzterem Fall wurde übrigens sogar der Präsident über das Internet ausgewählt.

Ein Forscherteam unter der Leitung von Klaus Ackermann von der University of Chicago führte die erste groß angelegte Studie über die Auswirkungen des Internets auf die menschliche Gesellschaft durch: Von 2006 bis 2012 machten sie im Abstand von 15 Minuten mehr als 1 Billion Pings aller IPv4-Adressen - und korrelierten diese Daten mit Änderungen verschiedener sozioökonomischer Indikatoren in 1647 Städten in 122 Ländern der Welt. Diese Studie ist keine vollständige Beschreibung des Bildes des Wandels, sondern zeigt einen merkwürdigen Zusammenhang zwischen der Durchdringung des Internets und einigen Veränderungen in der Gesellschaft.

Die Autoren der Studie betonen, dass sich keine einzige Technologie in der Geschichte der Menschheit so schnell in der Gesellschaft verbreitet hat. Demnach benötigt das Internet durchschnittlich 16,1 Jahre, um in jedem Land eine maximale Penetration (ca. 1 IP-Adresse pro Haushalt) zu erreichen. Zum Vergleich: Andere revolutionäre Technologien in der Geschichte der Menschheit benötigten längere Zeiträume: eine Dampfmaschine - 100 Jahre, Elektrizität - etwa 60.



Für die Soziologie ist dies wirklich eine einzigartige Gelegenheit. Zum ersten Mal in der Geschichte ist fast die Hälfte der Menschheit mit einer einzigen Allzwecktechnologie verbunden, dh mit einer solchen Technologie, die unmittelbar die gesamte Wirtschaft betrifft. Die Hälfte der Menschheit ist mit einem einzigen Netzwerk verbunden und gemäß den Regeln für die Adressierung des IP-Protokolls nummeriert. Darüber hinaus ist es aus wissenschaftlicher Sicht wichtig, dass es zu einem bestimmten Zeitpunkt relativ einfach ist, den Online- / Offline-Status für jede IP-Adresse zu überprüfen. So wird es möglich, sofortige "Slices" des gesamten Internets zu kompilieren.

Forscher der University of Chicago und der Monash University (Australien) haben eine technische Plattform entwickelt, mit der alle 15 Minuten der gesamte Bereich der IP-Adressen überwacht werden kann. Im Zeitraum 2006-2012 wurden 1,5 × 10 ¹² Aktivitätsprüfungen durchgeführt (offline / online). Diese Informationen wurden zusammen mit den Geolokalisierungsinformationen zu jeder IP-Adresse zur Datenbank hinzugefügt.

Der Status jeder IP-Adresse wurde durch Pingen von ICMP überprüft. Der physische Standort des Geräts wurde durch Triangulieren seines Breiten- und Längengrads durch Ping-Zeit von verschiedenen Punkten des Globus bestimmt. Da der geografische Standort der IP-Adresse nicht konstant ist, wurde die Triangulation jeder Adresse alle paar Wochen wiederholt, um die Geolokalisierungsdatenbank zu aktualisieren.



Die Wissenschaftler kombinierten dann die gesammelte Datenbank der Aktivitäten von IP-Adressen mit ihren geografischen Koordinaten mit den Koordinaten von 1647 Großstädten in 122 Ländern der Welt. So erhielten sie in Abständen von 15 Minuten Langzeitstatistiken der Internetaktivität in allen größeren Städten.

Das wissenschaftliche Potenzial dieser Datenbank muss in Zukunft noch von Wissenschaftlern entdeckt werden. Sicherlich wird es in verschiedenen Studien wiederholt verwendet. In ihrer wissenschaftlichen Arbeit haben die Ingenieure nur einige Beispiele für die Anwendung dieser Basis vorgestellt. Erstens zeigten sie die Dynamik des Internets selbst in jeder Stadt und in jedem Land (wie bereits oben erwähnt, wird die durchschnittliche Zeit der maximalen Sättigung mit IP-Adressen auf 16,1 Jahre geschätzt). Zweitens verfolgten Wissenschaftler Veränderungen in der Schlafdauer in der Bevölkerung nach der Verbindung mit dem Internet. Drittens untersuchten sie die Zusammenhänge zwischen der Internetdurchdringung und Änderungen der Wirtschaftsindikatoren der Region, einschließlich des Pro-Kopf-BIP.

Penetration

Wissenschaftler haben bestätigt, dass das Internet tatsächlich in jedem Land nach einem S-förmigen Zeitplan verbreitet wird. Auf einen langsamen Start folgt ein schnelles Wachstum und dann eine langsame Sättigung. Die meisten Industrieländer, darunter Russland, die Ukraine und Weißrussland, befinden sich in der mittleren oder hohen Phase des Sättigungsprozesses für IP-Adressen.

Genau nach diesem S-förmigen Zeitplan verbreiteten sich andere revolutionäre Technologien unter Menschen, die die Gesellschaft dramatisch voranbrachten: Dampfmaschinen, Elektrizität, PCs, Hybridmais usw.

Laut Forschern entspricht die zeitliche Dynamik der IP-Adressen pro Kopf in 1647 Städten dem Logistikprozess, der durch die Formel beschrieben wird

$$

$$IPc_t = \ frac {K} {1+ (e ^ {- \ alpha (t- \ beta)})}$$

wo $$$K$, $$$\ alpha$und $$$\ beta$Sind die asymptotische Grenze, der Gradient bzw. der Mittelpunkt. Der EM-Algorithmus verarbeitete Daten aus allen Städten, berechnete die maximale Wahrscheinlichkeitsschätzung und verfeinerte die erwartete Wahrscheinlichkeit bei jeder nachfolgenden Iteration. So konnte das asymptotische Limit berechnet werden, das sich auf 0,32 IP-Adressen pro Person belief, dh die „Sättigung“ des Internets tritt auf, wenn etwa eine IP-Adresse pro Haushalt von drei Personen registriert wird. Zeit $$$t$von 1% auf 99% zu gehen, ist im Durchschnitt 16,1 Jahre.

Die Tabelle zeigt die Ergebnisse der Berechnung der Parameter für die Länder, für die die Studie durchgeführt wurde.



Obwohl viele Industrieländer bereits Sättigungspunkte erreicht haben, müssen einige Staaten wie Lettland weitere 13 Jahre warten, um auf die asymptomatische Grenze zu warten. Tatsächlich hat die Karte desselben Lettlands noch nicht einmal den Punkt erreicht $$$\ beta$.

Schlaf

Mithilfe von Intraday-Variationen des Aktivitätsstatus von IP-Adressen erstellten die Wissenschaftler eine Grundlage für die Schätzung der Schlafenszeit, der Wachzeit und der Schlafdauer in 645 Städten über einen Zeitraum von sieben Jahren. Dies ist eine ziemlich relevante Forschungsrichtung, da in jüngster Zeit der Einfluss des Internets und der Geräte auf das menschliche Verhalten und die Schlafqualität (Biorhythmus, hormonelle Aktivität) von Forschern aktiv untersucht wurde.

Wissenschaftler schlugen logischerweise vor, dass das Verlassen eines mit dem Internet verbundenen Offline-Geräts der Zeit entsprechen könnte, in der eine Person einschläft. Umgekehrt entspricht die Zeit, zu der das Gerät zu Beginn des Tages eine Verbindung zum Internet herstellt, der Zeit, zu der eine Person aufwacht. Unter dieser Annahme wendeten die Forscher zunächst ein Programm für maschinelles Lernen an, um detaillierte und genaue ATUS-Statistiken (American Time Use Survey) mit ihrer Datenbank zu vergleichen. ATUS enthält Statistiken über die Schlafzeit von Amerikanern in 81 Großstädten mit mehr als 500.000 Einwohnern. Der Vergleich ergab, dass die tatsächliche Statistik der ATUS-Schlafzeit um durchschnittlich 11 Minuten von den Ergebnissen der Analyse der IP-Adressaktivität abweicht. Das heißt, die Informationen in der Datenbank weisen eine akzeptable Fehlerquote auf, um das Internet als globale globale chronobiologische Plattform zu nutzen. So auch die Autoren der Arbeit.

Es stellte sich heraus, dass die Schlafmuster in der Welt statistisch sehr unterschiedlich sind. Zum Beispiel schlafen Einwohner Mexikos viel länger als Einwohner der benachbarten USA. Der gleiche signifikante Unterschied wird bei Bewohnern des benachbarten Japan (wenig Schlaf) und Südkoreas (viel Schlaf) beobachtet.



Das interessanteste ist jedoch in Abbildung D dargestellt. Offensichtlich gibt es dank des Internets eine globale Konvergenz der Schlafmuster in der Welt. Unabhängig von Land, Kultur und Religion beginnen die Menschen ungefähr so ​​lange zu schlafen, das heißt, sie sind vereint. Die Schlafzeit in Asien nimmt zu, die Schlafzeit der Europäer nimmt ab, und im Allgemeinen tendieren alle drei Kurven zu einem gemeinsamen Punkt zwischen 8 und 8,5 Stunden. Die Schlafdauer in Nordamerika über einen Zeitraum von sieben Messjahren blieb ungefähr gleich.

Hier sind einige andere Länder.

Ukraine Die durchschnittliche Einschlafzeit eines Bewohners des Landes beträgt 22,38 (22 Stunden 23 Minuten), das Aufwachen 8,21 (8 Stunden 13 Minuten), die Schlafdauer 9,83 (9 Stunden 50 Minuten). Durch die maximale Schlafdauer werden die Bewohner der Ukraine nur von zwei Ländern der Welt überholt: Spanien und Argentinien.

Russland Die durchschnittliche Zeit zum Einschlafen beträgt 22,57 (22 Stunden 34 Minuten), Aufwachen - 7,90 (7 Stunden 54 Minuten), Schlafdauer - 9,33 (9 Stunden 20 Minuten). Die Russen schlafen ungefähr so ​​viel wie die Griechen, Italiener und Portugiesen.

Deutschland Die durchschnittliche Einschlafzeit beträgt 21,86 (21 Stunden 52 Minuten), das Aufwachen 6,94 (6 Stunden 56 Minuten) und die Schlafdauer 9,07 (9 Stunden 4 Minuten).

USA Die durchschnittliche Einschlafzeit beträgt 22,11 (22 Stunden 7 Minuten), das Aufwachen 6,62 (6 Stunden 37 Minuten), die Schlafdauer 8,51 (8 Stunden 31 Minuten).

Japan Die durchschnittliche Einschlafzeit beträgt 23,06 (23 Stunden 04 Minuten), das Aufwachen 6,33 (6 Stunden 20 Minuten), die Schlafdauer 7,27 (7 Stunden 16 Minuten). Eines der fleißigsten Länder der Welt, Japan, hat eine minimale Schlafzeit.



Wissenschaftler stellen fest, dass die Analyse von Änderungen der Schlafdauer nur ein Parameter in der ATUS-Datenbank ist, der anhand der gesammelten Statistiken von IP-Adressen analysiert werden kann. Es gibt viele andere Parameter, die die Art und Weise beschreiben, wie Menschen leben.

Einkommen und Arbeitsproduktivität

Forscher haben gezeigt, dass die Aktivität von IP-Adressen die Vorhersage lokaler wirtschaftlicher Aktivitäten in Städten sowie von Leistungsunterschieden zwischen Sektoren ermöglicht. In diesem Fall wurden Daten aus 411 großen Regionen in Ländern mit mittlerer oder hoher wirtschaftlicher Entwicklung für den Zeitraum 2006-2012 analysiert, darunter aus 71 Regionen Russlands (eine vollständige Liste finden Sie in der wissenschaftlichen Arbeit). Es ist klar, dass ein einfacher Vergleich der Wirtschaftstätigkeit und der Durchdringung des Internets hier nicht funktioniert. Diese beiden Prozesse laufen gleichzeitig ab und werden von einer Reihe von Faktoren begleitet, die sowohl die Wirtschaftstätigkeit als auch die Durchdringung des Internets beeinflussen. Zum Beispiel technologische Entwicklung, Kultur, Geographie usw. Stattdessen verglichen die Wissenschaftler drei spezifische Indikatoren:

• regionales Pro-Kopf-BIP für ein bestimmtes Jahr;
• Bruttowertschöpfung (Bruttowertschöpfung) - die Differenz zwischen den Kosten der produzierten Waren und Dienstleistungen (Produktion) und den Kosten der im Produktionsprozess vollständig verbrauchten Waren und Dienstleistungen - pro Mitarbeiter und Jahr nach Wirtschaftssektoren;
• Die Anzahl der IP-Adressen pro Kopf.

Es wurde eine eindeutig positive Korrelation zwischen der Anzahl der IP-Adressen pro Kopf und dem BIP festgestellt. Ein einfacher Korrelationskoeffizient ohne Berücksichtigung regionenspezifischer Trends und der spezifischen Unterschiede eines bestimmten Jahres in einem bestimmten Land und regionenspezifischer Zeittrends beträgt 0,38. In Anbetracht all dessen sinkt der Koeffizient auf 0,08. Dies bedeutet, dass ein Anstieg der Anzahl der IP-Adressen um 10% einem Anstieg des BIP um 0,8% auf stadtspezifischer Ebene entspricht.

Es ist merkwürdig, dass das Wirtschaftswachstum aufgrund der Verbreitung des Internets nicht gleichmäßig auf alle Wirtschaftssektoren verteilt ist. Einige Branchen profitieren viel mehr davon als andere, während sich einzelne Branchen nach der Verbreitung des Internets im Gegenteil leicht verschlechtern.

Wie Sie in der obigen Abbildung sehen können, gehören der Immobilienhandel, andere Dienstleistungen, Industrie, Handel, Reparatur, Transport und das Hotelgeschäft zu den wichtigsten Sektoren der Arbeitsproduktivität.

Die Produktivität der Internetverteilung ist in Sektoren wie Information und Kommunikation, professionelle, technische und administrative Dienstleistungen, öffentliche Dienste, Bildung und Gesundheitswesen gesunken.

Laut den Autoren ist dies die erste wissenschaftliche Studie dieser Art, bei der die technischen Informationen des Internets als Plattform für die Sozial- und Wirtschaftsforschung genutzt werden. Die wissenschaftliche Arbeit wurde am 19. Januar 2017 auf der Preprint-Site arXiv.org (arXiv: 1701.05632) veröffentlicht.