第 7 章 拉里·佩奇與謝爾蓋·布林:PageRank——用網頁連結投票撬動網際網路帝國#
7.3 PageRank 矩陣運算與網頁權重遞迴:一串優雅的馬可夫鏈隨機漫步如何統治網際網路?#
7.3.1 數學核心:平穩分佈#
把 Web 看成馬爾可夫鏈:隨機衝浪者以機率 \(d\) 沿連結點擊、以 \(1-d\) 隨機跳轉(阻尼因子,論文取 0.85)。PageRank 向量為下式的平穩分佈:
\[ \mathbf{r} = (1-d)\,\frac{\mathbf{1}}{N} + d\,(P^{T}\mathbf{r}) \qquad \Longleftrightarrow \qquad \mathbf{r} = d\,P^{T}\mathbf{r} + \frac{1-d}{N}\mathbf{1} \]
其中 \(P\) 為連結矩陣(按出鏈歸一)。實作以冪迭代(power iteration):反覆相乘直至收斂——對十億級網頁,收斂在百次迭代量級即可用。數學美感在於:重要性是自指的(「被重要者指向才重要」),而馬爾可夫平穩分佈恰好化解了這個循環定義(Perron–Frobenius 定理保證存在唯一主特徵向量)。
7.3.2 為什麼難以操縱#
排名由「全圖結構」決定而非單頁內容:刷一個站點的入鏈,需要大量「本身有排名」的頁面連向它——除非建立連結農場(這正是後續 Google 與 spam 的貓鼠戰:2003 Florida 更新、2011 Panda、2012 Penguin)。機制的不可單點操縱性,正是其成為公共資訊入口的政治學基礎。
7.3.3 商業帝國的成立#
- 1998 公司成立;1999 年 KPCB 與 Sequoia 投資 2,500 萬美元;
- 廣告變現的真正發明是 AdWords(2000,拍賣式:由 4.2 賽局理論的機制設計直系——多單位 GSP 拍賣,Edelman–Ostrovsky–Schwarz 2007 分析其均衡);
- 2004 年 IPO(荷蘭式拍賣定價)與雙層股權;Google 一詞源於 googol(\(10^{100}\))——「組織全世界資訊」的使命宣言。
7.3.4 前因後果#
- 前因:7.2 的演算法與系統+廣告拍賣機制+算力(商用伺服器叢集)。
- 事件:1998 論文與公司、2000 AdWords、2004 上市。
- 後果:搜尋成為數億人獲取知識的總閘門,「演算法治理」(排序偏見、反壟斷訴訟 2020s)成為新議題;第 8 章的中本聰將在另一個戰場——貨幣——重演「用數學取代中心權威」的同一劇本。
下一章:第 8 章 中本聰與區塊鏈