Nya metoder och verktyg utvecklas för att undersöka betydelsen av nya typer av användarrelaterade spatiotemporella data. Det tillvägagångssätt som beskrivs här hjälper till att avslöja närvaron och rörelser av turister från mobiltelefonnätverk data och georeferenserade bilder de genererar. I dag är det möjligt att samla varje klick på varje rörelse av varje användare som interagerar med någon programvara i en databas och skicka den till en andra gradens data gruvverksamhet. Tillsammans med den växande allestädes närvarande mobila tekniken har de stockar som produceras hjälpt forskare att skapa och definiera nya metoder för observation, inspelning och analys av en stad och dess mänskliga dynamik. 1 I själva verket skapar dessa personliga enheter en stor, geografiskt medveten sensor webb 2 som ackumulerar spår för att avslöja både individuella och sociala beteenden med aldrig tidigare skådade detaljer. 3 Den låga kostnaden och den höga tillgängligheten av dessa digitala fotavtryck kommer att utmana samhällsvetenskapen, som aldrig tidigare har haft tillgång till de volymer av data som används i naturvetenskaperna, 4 men fördelarna med områden som kräver en fördjupad förståelse av stora gruppbeteenden kan vara lika stor. Följaktligen illustrerar denna artikel potentialen hos användargenererade elektroniska spår för att på distans avslöja närvaron och rörligheten av en stads besökare. (Denna forskning leddes vid Massachusetts of Technology, i samarbete med Universitat Pompeu Fabra.) Vi förväntar oss att valideringen av dessa spår med avseende på befintliga undersökningar kan leda till en bättre förståelse av flera aspekter av rörlighet i städer och resor. Vi presenterar därför flera nya datainsamlingstekniker, analysmetoder och visualiseringsverktyg som vi har utvecklat för att upptäcka urban dynamik. Även om arten av digitala fotavtryck gör den information som härleds både mer trovärdig och tillförlitlig, måste vi ytterligare överväga hur man ska validera detta genomträngande användargenererade innehåll. I ett tidigare verk visade vi att explicit redovisade spatiotemporaldata från öppna plattformar ger nya insikter om besökarens dynamik i ett urbant rum. 5 Förstå populationsdynamiken per typ, kvarter, eller region skulle möjliggöra anpassade tjänster (och reklam) samt den exakta tidpunkten för stadsservice, såsom schemaläggning monument öppettider baserat på dagliga, veckovisa, eller månatliga efterfrågan turister. I allmänhet skulle en mer synkroniserad förvaltning av tjänsteinfrastrukturer helt klart kunna spela en viktig roll i turistförvaltningen. En stads besökare har många sätt att lämna frivilliga eller ofrivilliga elektroniska spår: före sina besök, turister generera serverlogg poster när de konsultera digitala kartor 6 eller resor webbplatser; 7 under sitt besök, de lämnar spår på trådlösa nätverk när de använder sina mo- galla telefoner; 8 och efter sitt besök, de kan lägga till online recensioner och foton. I stort sett finns det alltså två typer av fotavtryck: aktivt och passivt. Passiva spår lämnas genom interaktion med en infrastruktur, såsom ett mobiltelefonnätverk, som producerar poster i platsloggar; aktiva utskrifter kommer från användarna själva när de exponerar platsdata i foton, meddelanden och sensormätningar. I den här artikeln behandlar vi två typer av digitala spår från Rom, Italien: georeferenserade foton som görs allmänt tillgängliga på fotodelningswebbplatsen Flickr och aggregerade register över trådlösa nätverkshändelser som genereras av mobiltelefonanvändare som ringer och skickar sms på Telecom Italia Mobile (TIM) systemet. Personer som använder Flickr-tjänsten för att dela och organisera foton har också möjlighet att lägga till geografiska attribut. Varje gång ett foto är förankrat på en fysisk plats, tilldelar Flickr longitud- och latitudvärden tillsammans med ett noggrannhetsattribut som härleds från zoomnivån på den karta som används för att placera bilderna. Så bilder placerade på en karta när användaren zoomar in på gatan nivå får en högre noggrannhet uppskattning än de placerade när användaren drar tillbaka i online kartvyn. Systemet lägger också till metadata inbäddade av kameran i bilden med hjälp av utbytesbar bildfil (EXIF) format information, slutföra spatiotemporal data. Flickr tillhandahåller ett offentligt API som gör det möjligt för vem som helst att fråga sina offentliga datalager efter foton. Vi valde att analysera tre års data, från november 2004 till november 2007, för Rom eftersom det är ett populärt och mycket fotograferat turistmål. För denna treårsperiod kunde vi extrahera 144,501 georeferenserade foton som 6 019 olika användare hade laddat upp. För var och en av dessa offentligt tillgängliga foton hämtade vi de geografiska koordinaterna, tidsstämpeln, noggrannhetsnivån och ägarens obfuscerade identifierare. Eftersom vi var särskilt intresserade av turisternas beteende i Rom, delade vi upp fotograferna i två grupper baserat på deras närvaro i staden med tiden. Diskriminering mellan lokalbefolkning och besökare krävde att studieperioden delades upp i 30-dagars block. Om fotograferna tog alla sina bilder inom en period av 30 dagar, algoritmen märkt dem som besökare, men om de laddade upp fotografier med intervall på mer än 30 dagar, då kategoriserade det dem som invånare. Från vår befolkning av 6 019 fotografer, vi klassade 4.719 som en gång besökare. För att ta reda på mer om våra fotografers natur utnyttjade vi en social funktion i Flickr som inbjuder användarna att frivilligt ge ytterligare information om sig själva, såsom sin stad och sitt bosättningsland. I vissa fall, på grund av stavfel eller användare idiosynkrasier (såsom att använda "The Big Apple" för att betyda New York City), var vi tvungna att manuellt bearbeta staden eller land information. Men efter städningen fann vi att 59 procent av användarna hade avslöjat meningsfulla uppgifter om ursprunget, uppdelade i flera huvudpopulationer: 991 italienare, 1171 andra européer, 807 nordamerikaner, 104 sydamerikaner, 71 asiater och 70 australier och nyzeeländare. Tidigare forskning har visat att spridningen av mobiltelefoner och den utbredda täckningen av trådlösa mobiltelefonnät i stadsområden gör dessa tekniker intressanta sätt att identifiera och spåra både grupper och individer. 9,10 Vårt samarbete med TIM utnyttjade ett nytt system som heter Lochness (Localizing and Handling Network Event Systems), som är en mjukvaruplattform som lokaliserar och lagrar användargenererade händelser när de inträffar på det mobila nätverket. Samtal pågår, korta meddelanden (SMS) sändningar, och samtalsöverlämningar fångas alla genom externa sonder som lokaliserar och samlar inkommande meddelanden innan resultaten överförs till Lochness. Meddelandena aggregeras sedan för att ta fram rasterformatkartor över användarnas distribution. (En detaljerad introduktion till plattformen finns på annat håll. 11 ) TIM installerade Lochness plattform och relaterade sonder på en uppsättning basstation styrenheter (BSC) som ligger i stadens nordöstra kvadrant, täcker en yta på cirka 100 km 2. Systemet kan på ett tillförlitligt sätt lokalisera användare inom ett område på 250 m 2 innan de tilldelas motsvarande nätreferens. Lochness delade upp användarna i två grupper (italier och utlänningar) baserat på landkodsinformationen inbäddad i deras internationella mobilprenumerantnummer (IMSI). Under en period på tre månader, som skulle sammanfalla med Venedigbiennalen från september till november 2006, beräknade systemet dessa attribut var femte minut och överförde resultaten till servrar vid Massachusetts Institute of Technology (MIT). Jo Woo och hans kollegor föreslår att de stora mängder data som kommer från dessa typer av källor endast kan tolkas genom geovisualisering, 12 vilket innebär att efter insamling, kartläggning och visualisering är avgörande för att tolka och förklara användarkartläggning och visualisering är kritiska första steg för att tolka och förklara digitala fotavtryck. 38 P ER VA SI V E computing www.computer.org/pervasive User-Generated Content beteende. Vi valde att använda Google Earth för att stödja visuell syntes och vår förundersökning av digitala spår. Följaktligen har vi lagrat data som samlats in av Lochness-plattformen och Flickr-tjänsten på en MySQL-server, vilket gör det möjligt för oss att flexibelt söka och aggregera data vid behov. Med hjälp av programvara som utvecklats i huset exporterade vi sedan de aggregerade resultaten i ett format som är kompatibelt med Google Earth för interaktiv visuell prospektering. Exakt digital satellitbilder från Telespazio, som är ett företag som tillhandahåller satellittjänster, lades till som bild överlagring. Genom att tillämpa dessa tekniker och verktyg för att bearbeta digitala fotavtryck kan vi avslöja närvaron av folkmassor och mönster av rörelse över tid samt jämföra användarbeteenden för att generera nya hypoteser. Vi använde användaroriginerade digitala fotavtryck för att upptäcka några nya aspekter av närvaron och rörligheten av turister under deras besök i Rom. Specifikt använde vi rumsliga och tidsmässiga närvarodata för att visualisera användargenererad information. För att kartlägga användares rumsliga fördelning lagrar vi data i en matris som täcker hela studieområdet. Varje cell i matrisen innehåller data om antalet tagna foton, antalet fotografer närvarande, och antalet telefonsamtal som görs av utlänningar under en given tidsperiod. Geovisualiseringen i figur 1 visar de viktigaste turistområdena i en del av centrala Rom under tremånadersperioden september–november 2006. Figur 1a visar närvaron av fotografer, och figur 1b visar områden med tung mobiltelefonanvändning av utlänningar. Föreningen mellan besökande fotografer och utländska mobiltelefonkunder avslöjar snabbt områdets stora besöksmål som Colosseum och centralstationen bredvid Piazza della Repubblica. Det verkar som om Colosseum lockar sightseeingfotografer medan utländska mobiltelefonanvändare, vanligtvis på resande fot, tenderar att vara aktiva runt tågstationen. Tidsnärvaro För att övergå till de temporal mönster som erhållits från digitala spår, jämförde vi antalet fotografer och volymen av telefonaktivitet för varje dag under den tre månader långa studieperioden. Figur 2 visar skillnaden mellan den genomsnittliga veckovisa fördelningen av besökares telefonsamtal och närvaron av besökande fotografer i områdena runt Colosseum och Piazza della Repubblica. Histogrammen visar den normaliserade variationen mellan det genomsnittliga antalet samtal och fotografier för varje dag och det genomsnittliga beloppet för hela veckan. Den resulterande temporal signaturer för Colosseum området visar relaterade trender för båda datamängder, med högre aktivitet under helgen än på vardagar. Men Piazza della Repubblica-området uppvisar ett markant annorlunda mönster: fotografer, även om antalet är färre än på Colosseum, tenderar också att vara aktiva under helgen, medan de utländska mobiltelefonanvändarna är mycket mer aktiva under vardagar. Dessa tidssignaturer ger ytterligare bevis för de olika typer av närvaro som förekommer på turistorterna av intresse. Vi kan vidare gissa att Colosseum lockar sightseeing aktiviteter (fotografer) under helgen och tågstationen grannskapet erbjuder faciliteter för besökare på resande fot (såsom personer på affärsresor) under vardagar. Önskemål Linjer från digitala spår Studiet av digitala fotavtryck låter oss också avslöja de digitala begärslinjerna, som förkroppsligar människors vägar genom staden. Baserat på tidsstämpeln och platsen för foton, vår programvara organiserar bilderna kronologiskt för att rekonstruera fotografernas rörelse. Mer exakt börjar vi med att avslöja de mest aktiva områdena som erhålls genom rumslig dataklustring. Därefter aggregerar vi dessa individuella vägar för att generera lustlinjer som fångar besökarnas sekventiella preferenser. Vi kontrollerar platsen för varje användaraktivitet (foto) för att se om den finns i ett kluster och, i händelse av en matchning, lägga till punkten till det spår som genereras av fotots ägare. Denna process producerar flera riktade grafer som stöder bättre kvantitativ analys, vilket ger oss antalet platser besök per säsong, de mest besökta och fotograferade punkter av intressen, och data om var fotografer börjar och avslutar sina resor. Formatering av denna data enligt den öppna Keyhole Markup Language standard kan vi importera den till Google Earth för att utforska resebeteenden av specifika typer av besökare. Den resulterande visualiseringen i figur 3 tyder på de viktigaste punkterna av intresse för staden som helhet. Bygga asymmetriska matriser av antalet fotografer som flyttade från punkt av intresse x till punkt av intresse y avslöjar den dominerande sekvensen av platsbesök. Vi kan också basera frågor på användarnas nationaliteter, antalet aktivitetsdagar i staden, antalet tagna foton och besöksområden under en resa. Tidigare arbete har visat att vi kan använda rumsligt och temporalt kommenterat material som finns på webben för att extrahera plats- och händelserelaterad semantisk information. 13 I en liknande anda analyserade vi taggarna i samband med användar-ursprung bilder för att avslöja ledtrådar till människors uppfattning om sin miljö och semantik av deras perspektiv av urbana rymden. Till exempel är ordet "ruiner" en av de mest använda taggarna för att beskriva bilder i Rom. Kartläggning fördelningen av denna tagg för 2866 bilder avslöjar den mest antika och "förfallna" delen av staden: Colosseum och forumet (Figur 4). Användargenererad innehållsbetydelse av användargenererade data Figur 5 jämför försäljningssiffror med mobil användning och fotografisk aktivitet. Biljett kvitton visar att det finns något fler Colosseum besökare i oktober än september, med en stor minskning i närvaro i november. Detta mönster matchar aktiviteten hos utlandsregistrerade mobiltelefoner i området, men det sammanfaller inte med fotografverksamhet. Dessa skillnader finns sannolikt eftersom datamängderna fångar aktiviteten hos olika grupper av besökare. Till exempel, korrelation med biljettförsäljning från Colosseum misslyckas med att redogöra för det faktum att användarna enkelt kan fotografera arenan eller ringa ett samtal från närheten av monumentet utan att bry sig om att betala inträdesavgiften. På grund av den stora skillnaden i arten av den aktivitet som producerar data, kan det vara så att korrelera det med användargenererat innehåll inte förstärker befintlig turism och resekunskap men avslöjar nya dimensioner av beteende. Våra databehandlingsmetoder har försökt redogöra för den fluktuerande kvaliteten på användargenererade data, vilket avsevärt kan hindra vår förmåga att generera korrekt information. Till exempel, de tidsstämplar som extraheras från kameran-genererade EXIF metadata inte nödvändigtvis matcha den realtid vid vilken ett foto togs; användaren måste ta sig tid att ställa in kamerans klocka och sedan justera den till den lokala tiden. Användargenererade datapunkter kan också vara idiosynkratiska och till exempel ange inte den punkt där fotot togs utan platsen för det fotograferade objektet. Inklusive mobiltelefondata introducerar utmanande skalfrågor eftersom mobil- och fotodatamängdernas upplösning varierar avsevärt. Utmaningar uppstår också av det faktum att endast telefonverksamhet som hanteras av en delmängd av BSC i Rom övervakas, vilket leder till risk för gränseffekter, där samtal nära gränsen till ett övervakat område kan hanteras av andra BSC och därmed inte räknas av Lochness-plattformen. Detta sista övervägande gäller särskilt områden sydväst om Colosseum (se figur 1). Vi kan också förvänta oss användning av foto- och mobildata för att öka integriteten och den etiska oron kring insamlingen av data utan den enskildes samtycke. Vår strategi tar dock upp dessa frågor på två nivåer. För det första innehåller våra fotodata endast information som användarna uttryckligen lämnar ut på en öppen plattform. För det andra, vi aggregerar mobildata på ett sätt som tar bort alla spår av individen. På Flickr-tjänsten har användarna direkt kontroll över vem som kan komma åt deras lokaliseringsdata, men vi kompletterade detta genom att använda en obfuscation-algoritm för att radera relationen med individers webbidentitet och deras digitala spår. På så sätt kunde vi bara analysera anonyma register över information som redan offentliggjorts. Insamling och analys av aggregerade uppgifter om nätanvändning överensstämmer helt med Europaparlamentets och rådets direktiv från 2002 om integritet. Data rapporterades endast aggregerat till oss, så vi fick inga uppgifter om en individs identitet eller bana. I själva verket kunde vi bara räkna det totala antalet människor-antingen italienska eller User-Generated Content utländska-som använde en mobiltelefon vid en given punkt i staden och vid en given tidpunkt. Vi kunde inte identifiera enskilda användare på något sätt baserat på de data som vi samlat in och analyserat, och följaktligen undvek vi de viktiga integritetsproblem som andra metoder har tagit upp. 10 F rom ett metodologiskt perspektiv, de data vi analyserade i denna artikel har en klar fördel jämfört med mer traditionella lokaliseringsdata som erhållits genom kontrollerade studier där försökspersonerna bar sensorer och var därmed medvetna om att spåras. Även om vi inte kunde avgöra vilket urval som användes täcker våra mobiltelefondata mer än 1 miljon personers användningsvanor och utgör därmed en stegvis förändring av omfattningen av lokala datainsamlingsinsatser. Dessa insamlingsmetoder innehåller också flera viktiga potentiella fördelar jämfört med andra genomträngande spårningssystem. Lösningar som kräver att människor bär en separat GPS-aktiverad enhet inte bara påminna användarna om att deras rörelser följs-som kan uppmuntra dem att fortsätta highbrow aktiviteter under sitt besök-men också generera trötthet effekter och inte alltid fungerar bra i urbana områden på grund av signal multipat och urban canyon hinder. Alternativet till ett distribuerat, men fast, nät av sensorer innebär betungande underhålls- och dataöverföringskostnader. Dessa frågor tyder starkt på att forskarsamhället bör undersöka och utvärdera användningen av dessa nya datatyper samt överväga tillvägagångssätt som inte är beroende av införandet av ad hoc och kostsam infrastruktur. Våra resultat visar att det krävs ytterligare utveckling för att validera våra observationer och få nya insikter i faktorer som ett rums tidsanvändning-signatur, dess attraktivitet för olika grupper av människor, och graden av likhet med användning av andra utrymmen. Den explicita karaktären av foto geotagging och manuell avslöjande ger ytterligare dimensioner av intresse; positionering ett foto på en karta är inte bara lägga till information om sin plats, det är en handling av kommunikation som förkroppsligar platser, tider, och erfarenheter som individer anser vara relevant för sig själva och andra. Det finns en verklig rikedom i den avsiktliga vikt som människor fäster vid att avslöja sina bilder, och resultaten visar tydligt att Flickr användare har en tendens att påpeka höjdpunkterna av sitt besök medan de hoppar över sin resas lågljus. Ändå är vår analys och visualisering tänkt att komplettera, inte ersätta, traditionella undersökningar och andra metoder för datainsamling. I den predigital ålder, turist tjänstemän kunde veta hur många besökare tillbringade en natt på ett hotell, men nu kan vi också använda feedback mekanismer på offentliga webbplatser för att uppskatta hur mycket de njöt av sin vistelse. På samma sätt kunde vi veta hur många turister som besökte en given attraktion, men nu kan vi också dra slutsatsen deras erfarenheter av deras uppladdade bilder och semantiska beskrivningar. Direkt observation låter oss veta antalet turister i ett område, men via mobiltelefonnätet kan vi känna till deras nationaliteter. Bristerna i en-plats biljettförsäljning som en korrelerande datauppsättning kräver att vi följer alternativa strategier för att relatera våra mobila och fotografiska data till verklig aktivitet med traditionella undersökningar. En ytterligare forskningsväg är att förstå under vilka omständigheter användarna märker sitt innehåll på gatunivå eller när de är taggade till en större region. En första analys av vår Flickr data uppsättning tyder på att 123 tyska användare tenderade att ge mer exakt platsinformation än sina 175 spanska motsvarigheter. Resultaten av ytterligare analyser kan avslöja distinkta profiler av georeferenser och geotagging bilder. Dessa profiler kan baseras på kultur eller nationalitet, typ av turist i fråga om vistelselängd eller kännedom om staden, deras nivå av teknisk expertis eller rumslig orienteringsförmåga, och vilken typ av uppgift eller miljö som besöks. Andra frågor som vi behöver fundera över gäller de typer av situationer där användarna mer eller mindre sannolikt använder sina mobila enheter för datagenerering. Svar på dessa typer av frågor bör hjälpa oss att bättre definiera betydelsen av data och ytterligare utforska deras potentiella användning inom samhällsvetenskap och urbana studier. Vi tackar Barcelona media och telekom Italia för deras stöd och telespazio för satellit digitala bilder. Dessutom står vi i tacksamhetsskuld till många människor vid Massachusetts Institute of Technology och Universitat Pompeu Fabra för att de tillhandahåller extremt stimulerande forskningsmiljöer och för deras generösa feedback. Särskilt tack till Assaf Bederman, Liang Liu, Nicolas Nova, Jon reades och Andrea Vaccari för att vi lät oss välja deras hjärnor. Naturligtvis är alla tillkortakommanden vårt enda ansvar. Vår analys och visualisering är tänkt att komplettera, inte ersätta, traditionella undersökningar och datainsamling.
Ett annat program är "Digital Foot-printing" för turister med hjälp av närvaro och rörelser från mobiltelefon nätverksdata och georeferenserade bilder de genererar REF.
Digital Footprinting: Uncovering Tourists with User-Generated Content
{'venue': 'IEEE Pervasive Computing', 'journal': 'IEEE Pervasive Computing', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}